JP2013020890A - Organic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子、有機トランジスタ、有機薄膜太陽電池等の有機デバイスに関するものである。 The present invention relates to an organic device such as an organic electroluminescence element, an organic transistor, or an organic thin film solar cell.
有機物を用いた有機デバイスは、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と称する場合がある。）、有機トランジスタ、有機薄膜太陽電池等、広範な基本素子および用途への展開が期待されている。 An organic device using an organic substance is expected to expand to a wide range of basic elements and applications such as an organic electroluminescence element (hereinafter sometimes referred to as an organic EL element), an organic transistor, and an organic thin film solar cell.
有機ＥＬ素子は、例えばガラス基板やプラスチック基板等の透明基板上に透明電極、有機発光層、対向電極を順に形成して製造される。一般には、有機発光層のエネルギー準位に対するＩＴＯ等の透明電極の仕事関数の関係から、透明電極を陽極とし、対向電極に金属を用いて陰極とすることが多い。このような有機ＥＬ素子では、透明電極側から発光を確認することができる。 The organic EL element is manufactured by sequentially forming a transparent electrode, an organic light emitting layer, and a counter electrode on a transparent substrate such as a glass substrate or a plastic substrate. In general, from the relationship of the work function of a transparent electrode such as ITO with respect to the energy level of the organic light emitting layer, the transparent electrode is often used as an anode and the counter electrode is made of a metal as a cathode. In such an organic EL element, light emission can be confirmed from the transparent electrode side.
有機発光層の形成方法としては、一般に、有機発光層の有機材料として低分子材料を使用する場合にはマスクを使った真空蒸着法が用いられ、高分子材料を使用する場合にはインクジェット法、スピンコート法、印刷法、転写法等が用いられる。近年では塗布可能な低分子材料も報告されている。これらのうち、低分子材料のマスク真空蒸着法では、真空装置および蒸着マスクの大型化が難しいという制約から、大型化への対応および大型基板を用いての多数枚作製が困難であるという問題がある。これは開発段階での試作程度の作製であれば問題ないが、本格的な生産段階ではタクトやコストの面で市場競争力が弱いことを意味している。一方、高分子材料や塗布可能な低分子材料では、インクジェット法、印刷法、キャスト法、交互吸着法、スピンコート法、ディップ法等のウェットプロセスにより成膜できるため、大型基板対応への問題が少なく、有機発光層の形成方法としてウェットプロセスが有望である。 As a method for forming the organic light emitting layer, generally, when using a low molecular material as the organic material of the organic light emitting layer, a vacuum deposition method using a mask is used, and when using a polymer material, an ink jet method, A spin coating method, a printing method, a transfer method, or the like is used. In recent years, low molecular weight materials that can be applied have also been reported. Among these, the low-molecular-weight mask vacuum vapor deposition method has a problem that it is difficult to increase the size of the vacuum apparatus and the vapor deposition mask, and it is difficult to cope with the increase in size and to produce a large number of substrates using a large substrate. is there. This means that there is no problem if it is made to the extent of trial production at the development stage, but it means that the market competitiveness is weak in terms of tact and cost at the full-scale production stage. On the other hand, high molecular weight materials and low molecular weight materials that can be applied can be deposited by wet processes such as inkjet, printing, casting, alternating adsorption, spin coating, and dipping. Therefore, a wet process is promising as a method for forming an organic light emitting layer.
有機ＥＬ素子の製造過程においては、まず、透明電極は透明基板上にＩＴＯやＩＺＯの透明導電膜をスパッタリングや真空蒸着することで、有機ＥＬ素子の製造とは別に準備することができる。次いで、透明電極上に、例えば高分子材料を溶媒に溶解もしくは分散させた溶液を塗布して有機発光層を形成する。次に、有機発光層上に、例えばＡｌやＡｇ等の低仕事関数金属を真空蒸着により成膜して陰極とする。しかしながら、このような製造工程では陰極を蒸着成膜するので、特にその工程にだけ大掛かりな真空装置が必要になったり、また真空引きのために製造タクトが滞ったりするため、塗布成膜できる有機材料の特徴を十分に活かしきれていないという問題があった。 In the process of manufacturing the organic EL element, first, the transparent electrode can be prepared separately from the manufacture of the organic EL element by sputtering or vacuum depositing a transparent conductive film of ITO or IZO on the transparent substrate. Next, on the transparent electrode, for example, a solution in which a polymer material is dissolved or dispersed in a solvent is applied to form an organic light emitting layer. Next, a low work function metal such as Al or Ag is formed on the organic light emitting layer by vacuum deposition to form a cathode. However, in such a manufacturing process, since the cathode is deposited by vapor deposition, a large-scale vacuum apparatus is required only for the process, and the manufacturing tact is delayed due to evacuation. There was a problem that the characteristics of the material could not be fully utilized.
そこで、上記問題に対して、金属または合金を溶融して形成された陰極を有する有機ＥＬ素子およびその製造方法が提案されている（例えば、特許文献１〜６参照）。 Accordingly, an organic EL element having a cathode formed by melting a metal or an alloy and a method for manufacturing the same have been proposed (for example, see Patent Documents 1 to 6).
特許文献１の表１には、陰極材料として使用可能な低融点の金属材料が示されている。しかしながら、これらはすべてＳｎを含有する合金であり、いずれの合金も融点が１６０℃を超えている。また、特許文献１には、表１の他に、Ｇａ、Ｋ、Ｃｓ、Ｒｂ等の金属を用いることもできると記載されているが、Ｇａ、Ｋ、Ｃｓ、Ｒｂはそれぞれの融点が３０℃、６３℃、２８℃、３８℃と極めて低い融点を有する金属である。
なお、特許文献１の実施例２には、導電性ペーストを有機発光層上に印刷した後に１７５℃に加熱して導電性ペーストを硬化させる方法が記載されているが、導電性ペーストとしてエポキシ樹脂硬化型銀ペーストを使用しており、銀の融点は９６０℃と高く、この場合は樹脂を熱硬化させているにすぎず、金属としての銀が溶融していないのは明白である。
Table 1 of Patent Document 1 shows low melting point metal materials that can be used as cathode materials. However, these are all alloys containing Sn, and all alloys have a melting point exceeding 160 ° C. Further, Patent Document 1 describes that metals such as Ga, K, Cs, and Rb can be used in addition to Table 1, but each of Ga, K, Cs, and Rb has a melting point of 30 ° C. , 63 ° C, 28 ° C, and 38 ° C.
In Example 2 of Patent Document 1, a method is described in which a conductive paste is printed on an organic light emitting layer and then heated to 175 ° C. to cure the conductive paste. A curable silver paste is used, and the melting point of silver is as high as 960 ° C. In this case, the resin is only thermally cured, and it is clear that silver as a metal is not melted.
特許文献２および特許文献３には、ＧａまたはＧａ合金とアルカリ金属またはアルカリ土類金属とを含有し、常温で液体状態であるＧａ系液体金属を用いて電極を形成することが記載されている。しかしながら、Ｇａ系液体金属は５℃〜４５℃程度の常温で液体状態であり、Ｇａの融点は３０℃であり、Ｇａ合金の融点は５０℃以下であることが好ましいとされており、ＧａおよびＧａ合金は極めて低い融点を有する金属材料である。 Patent Document 2 and Patent Document 3 describe forming an electrode using a Ga-based liquid metal that contains Ga or a Ga alloy and an alkali metal or an alkaline earth metal and is in a liquid state at room temperature. . However, the Ga-based liquid metal is in a liquid state at a room temperature of about 5 ° C. to 45 ° C., the melting point of Ga is 30 ° C., and the melting point of the Ga alloy is preferably 50 ° C. or less. Ga alloy is a metal material having a very low melting point.
特許文献４には、融点が１００℃以下の金属または合金を含む電極が記載されており、実施例１，２では融点が１５．７℃と極めて融点が低いＧａ−Ｉｎ合金が用いられている。 Patent Document 4 describes an electrode including a metal or an alloy having a melting point of 100 ° C. or lower. In Examples 1 and 2, a Ga—In alloy having a melting point of 15.7 ° C. and a very low melting point is used. .
有機ＥＬ素子等の有機デバイスにおいては、実用上、電極に使用する金属材料の融点選択が非常に重要となる。特許文献１に記載されているような融点が非常に高い金属材料や、特許文献１〜４に記載されているような融点が非常に低い金属材料は次のような問題を生じてしまう。
すなわち、電極とする金属材料の融点が高い場合には、電極形成時の有機層の高温安定性が問題となり、有機層のガラス転移温度を大きく超える加熱温度は有機層に深刻なダメージを与えてしまうという問題があった。
一方、電極とする金属材料の融点が低い場合には、有機デバイスとしての保存安定性が問題となる。例えば、有機ＥＬ素子は発光時に発熱することから、電極とする金属材料の融点が非常に低いと、電極が熱により融解してしまうという問題があった。特に、有機ＥＬ素子を照明装置として利用する場合にはこの問題が顕著となる。また、夏季の自動車内等の環境下では室温が非常に高くなるため、有機ＥＬ素子を表示装置として利用する場合に、電極とする金属材料の融点が非常に低いと、電極が高温のために融解してしまい装置が破壊されてしまうという問題があった。また、有機薄膜太陽電池においては、電極とする金属材料の融点が非常に低いと、太陽光の照射により電極が融解してしまうという問題があった。
In an organic device such as an organic EL element, selection of a melting point of a metal material used for an electrode is very important for practical use. A metal material having a very high melting point as described in Patent Document 1 and a metal material having a very low melting point as described in Patent Documents 1 to 4 cause the following problems.
That is, when the melting point of the metal material used as the electrode is high, the high temperature stability of the organic layer at the time of electrode formation becomes a problem, and the heating temperature that greatly exceeds the glass transition temperature of the organic layer causes serious damage to the organic layer. There was a problem that.
On the other hand, when the melting point of the metal material used as the electrode is low, storage stability as an organic device becomes a problem. For example, since an organic EL element generates heat during light emission, there is a problem that if the melting point of a metal material used as an electrode is very low, the electrode is melted by heat. In particular, when the organic EL element is used as a lighting device, this problem becomes significant. Also, since the room temperature becomes very high in an environment such as an automobile in summer, when the organic EL element is used as a display device, if the melting point of the metal material used as the electrode is very low, the electrode is hot. There was a problem that the device was melted and the device was destroyed. Moreover, in the organic thin film solar cell, when the melting point of the metal material used as the electrode is very low, there is a problem that the electrode is melted by the irradiation of sunlight.
また、電極とする金属材料を溶融させるのではなく、金属材料を軟化させて電極を形成する方法も提案されている（特許文献７）。
特許文献７の実施例１，２では電極材料として千住金属工業株式会社製のエコソルダーＭ７１６（Ｓｎ−３．５Ａｇ−０．５Ｂｉ−８．０Ｉｎ）を用いており、エコソルダーＭ７１６の液相温度は２１４℃であり、２０６℃に加熱して電極材料を軟化させている。この場合にも、高温に加熱することから、上述のように電極形成時に有機層にダメージを与えるという問題がある。
In addition, a method of forming an electrode by softening the metal material instead of melting the metal material used as the electrode has been proposed (Patent Document 7).
In Examples 1 and 2 of Patent Document 7, Eco Solder M716 (Sn-3.5Ag-0.5Bi-8.0In) manufactured by Senju Metal Industry Co., Ltd. is used as an electrode material, and the liquidus temperature of Eco Solder M716 is used. Is 214 ° C., and is heated to 206 ° C. to soften the electrode material. Also in this case, since it is heated to a high temperature, there is a problem in that the organic layer is damaged during electrode formation as described above.
以上は有機ＥＬ素子の例を用いて主に説明したが、有機トランジスタ、有機薄膜太陽電池等の、有機層および電極を備える有機デバイスにおいては同様の問題がある。 Although the above was mainly demonstrated using the example of an organic EL element, there exists the same problem in organic devices provided with organic layers and electrodes, such as an organic transistor and an organic thin film solar cell.
そこで、上記問題を解決するために、特許文献５には、融点が７０℃以上かつ有機層のガラス転移温度よりも３０℃高い温度以下である金属で電極を構成することが提案されている。また、特許文献６には、融点が１００℃以上４００℃以下、好ましくは１００℃以上２５０℃以下の金属または合金を用いて電極を形成することが提案されている。 In order to solve the above problem, Patent Document 5 proposes that the electrode is made of a metal having a melting point of 70 ° C. or higher and 30 ° C. or higher than the glass transition temperature of the organic layer. Patent Document 6 proposes forming an electrode using a metal or alloy having a melting point of 100 ° C. or higher and 400 ° C. or lower, preferably 100 ° C. or higher and 250 ° C. or lower.
特許文献２〜４に記載されているようなＧａおよびＧａ合金は、融点が非常に低いだけでなく、Ｇａが非常に高価であることから実用的ではないという課題もある。
一方、特許文献４〜６に記載されているようなＢｉ合金は、融点が所定の範囲内であり、またＧａと比較すると格段に安価であるという利点を有する。
The Ga and Ga alloys described in Patent Documents 2 to 4 have not only a very low melting point but also a problem that they are not practical because Ga is very expensive.
On the other hand, Bi alloys such as those described in Patent Documents 4 to 6 have the advantage that their melting points are within a predetermined range and are much cheaper than Ga.
ここで、ＰｂやＣｄは生態系に有害な物質であるため、環境保全の立場から最近ではＰｂやＣｄを含まない合金が推奨されている。しかしながら、特許文献４〜６に記載されているようなＢｉ合金の多くはＰｂやＣｄを含んでおり、Ｐｂ、ＣｄフリーのＢｉ合金が望まれる。 Here, since Pb and Cd are substances harmful to the ecosystem, alloys containing no Pb or Cd are recently recommended from the standpoint of environmental conservation. However, many of Bi alloys as described in Patent Documents 4 to 6 contain Pb and Cd, and Pb and Cd-free Bi alloys are desired.
また、仕事関数の低い物質は良好な電子注入効果を有することから、電極材料として好適である。しかしながら、特許文献４〜６に記載されているようなＢｉ合金は仕事関数が比較的高いため、電極に上記のようなＢｉ合金を用いた場合、有機デバイスにおいては電極界面でのエネルギー準位の差が大きくなり、電子を容易に注入できないという問題がある。また、例えば有機ＥＬ素子においては、有機発光層と陰極との間に電子注入層を形成することで各層界面の電子注入のエネルギー障壁を小さくすることが行われているが、陰極にＢｉ合金を用いた場合、電子注入層の材料によっては電子注入が困難である場合がある。具体的には、有機ＥＬ素子において、陰極に上記のようなＢｉ合金を用いた場合、電子注入層にＣａを用いた場合には発光するものの、電子注入層にＬｉやＮａを用いた場合にはほとんど発光しないという問題がある。電子注入のエネルギー障壁が大きいために電子を注入しにくいと、電気抵抗によって発熱し、電極を構成する金属材料が融解するという問題が起こる。 A substance having a low work function is suitable as an electrode material because it has a good electron injection effect. However, since Bi alloys such as those described in Patent Documents 4 to 6 have a relatively high work function, when the Bi alloy as described above is used for an electrode, in an organic device, the energy level at the electrode interface is low. There is a problem that the difference becomes large and electrons cannot be easily injected. For example, in an organic EL element, an electron injection layer is formed between an organic light emitting layer and a cathode to reduce the energy barrier of electron injection at each layer interface. When used, electron injection may be difficult depending on the material of the electron injection layer. Specifically, in the organic EL element, when the above Bi alloy is used for the cathode, light is emitted when Ca is used for the electron injection layer, but Li or Na is used for the electron injection layer. Has the problem of hardly emitting light. If it is difficult to inject electrons because the energy barrier for electron injection is large, there is a problem that heat is generated by electric resistance and the metal material constituting the electrode melts.
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、有機ＥＬ素子、有機トランジスタ、有機薄膜太陽電池等の有機デバイスにおいて、ウェットプロセスで形成可能であり、有害物質を含まない電極を有し、さらには電子注入特性の良好な有機デバイスを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and in organic devices such as organic EL elements, organic transistors, and organic thin film solar cells, it can be formed by a wet process and has an electrode that does not contain harmful substances, Furthermore, it aims at providing the organic device with a favorable electron injection characteristic.
本発明者らは、上記目的を達成すべくＢｉ合金について鋭意検討した結果、Ｂｉ合金にＡｌを添加することにより仕事関数を低くすることができ、電子注入特性を向上させることができることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of intensive studies on the Bi alloy to achieve the above object, the present inventors have found that the work function can be lowered by adding Al to the Bi alloy, and the electron injection characteristics can be improved. The present invention has been completed.
すなわち、本発明は、対向する二つ以上の電極と、対向する二つの上記電極間に配置された有機層とを有する有機デバイスであって、上記有機層上に形成された少なくとも一つの上記電極が、ＢｉとＩｎおよびＳｎの少なくともいずれか１種とからなるＢｉ合金中に、Ａｌが分散されたＢｉ合金電極であることを特徴とする有機デバイスを提供する。 That is, the present invention is an organic device having two or more electrodes facing each other and an organic layer disposed between the two electrodes facing each other, wherein at least one of the electrodes formed on the organic layer Provides a Bi alloy electrode in which Al is dispersed in a Bi alloy composed of Bi and at least one of In and Sn.
本発明によれば、Ｂｉ合金電極ではＢｉ合金中にＡｌが分散されているので、Ｂｉ合金のみを用いた場合と比較して仕事関数を低くすることができる。したがって、このようなＢｉ合金電極を有する本発明の有機デバイスでは、Ｂｉ合金電極とＢｉ合金電極に接する層との界面にて電子注入障壁を低減することができ、電子注入特性を向上させることが可能である。また本発明によれば、Ｂｉ合金はＢｉとＩｎおよびＳｎの少なくともいずれか１種とからなるので、ＰｂやＣｄを含まず、環境に配慮した有機デバイスとすることが可能である。さらに本発明によれば、Ｂｉ合金はＢｉとＩｎおよびＳｎの少なくともいずれか１種とからなり、通常はＢｉ合金の融点が所定の範囲内となるので、Ｂｉ合金電極をウェットプロセスで形成可能であり、有機デバイスの大型化および製造コストの低減を実現し、電極形成時の有機層へのダメージを防ぐことができる。また、環境変化に対する信頼性を高めることができる。 According to the present invention, in the Bi alloy electrode, since Al is dispersed in the Bi alloy, the work function can be lowered as compared with the case where only the Bi alloy is used. Therefore, in the organic device of the present invention having such a Bi alloy electrode, the electron injection barrier can be reduced at the interface between the Bi alloy electrode and the layer in contact with the Bi alloy electrode, and the electron injection characteristics can be improved. Is possible. According to the present invention, since the Bi alloy is composed of Bi and at least one of In and Sn, an organic device that does not contain Pb or Cd and is environmentally friendly can be obtained. Further, according to the present invention, the Bi alloy is composed of Bi and at least one of In and Sn, and the melting point of the Bi alloy is usually within a predetermined range, so that the Bi alloy electrode can be formed by a wet process. In addition, the organic device can be increased in size and the manufacturing cost can be reduced, and damage to the organic layer during electrode formation can be prevented. Moreover, the reliability with respect to an environmental change can be improved.
上記発明においては、上記Ｂｉ合金電極中の上記Ａｌの濃度が、上記有機層側の反対側から上記有機層側に向かって増加していることが好ましい。このような構成であれば、Ｂｉ合金電極において有機層側の反対側から有機層側に向かって仕事関数を低くすることができ、Ｂｉ合金電極とＢｉ合金電極に接する層との界面にて電子注入障壁をより一層低減することができるからである。 In the said invention, it is preferable that the density | concentration of the said Al in the said Bi alloy electrode is increasing toward the said organic layer side from the opposite side of the said organic layer side. With such a configuration, the work function of the Bi alloy electrode can be lowered from the side opposite to the organic layer side toward the organic layer side, and electrons are formed at the interface between the Bi alloy electrode and the layer in contact with the Bi alloy electrode. This is because the injection barrier can be further reduced.
また本発明は、陽極と、上記陽極上に形成され、少なくとも有機発光層を含む有機ＥＬ層と、上記有機ＥＬ層上に形成された陰極とを有する有機ＥＬ素子であって、上記陰極が、上述のＢｉ合金電極であることを特徴とする有機ＥＬ素子を提供する。 Further, the present invention is an organic EL device comprising an anode, an organic EL layer formed on the anode and including at least an organic light emitting layer, and a cathode formed on the organic EL layer, wherein the cathode is Provided is an organic EL element that is the Bi alloy electrode described above.
本発明によれば、陰極が上述のＢｉ合金電極であるので、陰極の仕事関数を低くすることができ、陰極と陰極に接する層との界面での電子注入障壁を低減し、電子注入特性を向上させることが可能である。また、本発明におけるＢｉ合金電極はＰｂやＣｄを含まないので、環境に配慮した有機ＥＬ素子とすることが可能である。さらに、陰極をウェットプロセスで形成可能であり、有機ＥＬ素子の大型化および製造コストの低減を実現し、陰極形成時の有機ＥＬ層へのダメージを防ぐことができるとともに、環境変化に対する信頼性を高めることができる。 According to the present invention, since the cathode is the Bi alloy electrode described above, the work function of the cathode can be lowered, the electron injection barrier at the interface between the cathode and the layer in contact with the cathode is reduced, and the electron injection characteristics are improved. It is possible to improve. In addition, since the Bi alloy electrode in the present invention does not contain Pb or Cd, it is possible to make an organic EL element in consideration of the environment. Furthermore, the cathode can be formed by a wet process, and the organic EL element can be enlarged and the manufacturing cost can be reduced. Damage to the organic EL layer during cathode formation can be prevented, and reliability against environmental changes can be achieved. Can be increased.
上記発明においては、上記有機ＥＬ層が、上記有機発光層と上記陰極との間に形成された電子注入輸送層をさらに含むことが好ましい。本発明においては、陰極が上述のＢｉ合金電極であることにより陰極と陰極に接する層との界面での電子注入障壁を低減することができるので、電子注入輸送層の材料によらず電子注入特性を改善することが可能である。 In the said invention, it is preferable that the said organic EL layer further contains the electron injection transport layer formed between the said organic light emitting layer and the said cathode. In the present invention, since the cathode is the Bi alloy electrode described above, the electron injection barrier at the interface between the cathode and the layer in contact with the cathode can be reduced. It is possible to improve.
本発明においては、ウェットプロセスで形成可能な電極を有し、電子注入特性の良好な、環境に優しい有機デバイスとすることが可能であるという効果を奏する。 In the present invention, there is an effect that it is possible to provide an environment-friendly organic device having an electrode that can be formed by a wet process and having good electron injection characteristics.
以下、本発明の有機デバイスおよび有機ＥＬ素子について詳細に説明する。 Hereinafter, the organic device and the organic EL element of the present invention will be described in detail.
Ａ．有機デバイス
本発明の有機デバイスは、対向する二つ以上の電極と、対向する二つの上記電極間に配置された有機層とを有する有機デバイスであって、上記有機層上に形成された少なくとも一つの上記電極が、ＢｉとＩｎおよびＳｎの少なくともいずれか１種とからなるＢｉ合金中に、Ａｌが分散されたＢｉ合金電極であることを特徴とするものである。
A. Organic device The organic device of the present invention is an organic device having two or more electrodes facing each other and an organic layer disposed between the two electrodes facing each other, and is at least one formed on the organic layer. The two electrodes are Bi alloy electrodes in which Al is dispersed in a Bi alloy composed of Bi and at least one of In and Sn.
本発明の有機デバイスについて図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の有機デバイスの一例を示す概略断面図であり、有機デバイスが有機ＥＬ素子である例である。図１に例示する有機ＥＬ素子１は、基板２と、基板２上に形成された陽極３と、陽極３上に形成された有機発光層４と、有機発光層４上に形成された陰極５とを有している。この有機ＥＬ素子１においては、対向する二つの電極（陽極３および陰極５）間に有機発光層４（有機層１１）が配置されており、有機発光層４（有機層１１）上に形成された陰極５がＢｉ合金電極１２となっている。
図１に例示する有機ＥＬ素子１においては、陰極５がＢｉ合金電極１２であり、Ｂｉ合金電極１２はＢｉ合金中にＡｌが分散されたものであるので、陰極５（Ｂｉ合金電極１２）と有機発光層４（有機層１１）との界面で電子注入障壁を低減することができ、高輝度、高電流効率を達成することが可能である。
The organic device of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the organic device of the present invention, in which the organic device is an organic EL element. An organic EL device 1 illustrated in FIG. 1 includes a substrate 2, an anode 3 formed on the substrate 2, an organic light emitting layer 4 formed on the anode 3, and a cathode 5 formed on the organic light emitting layer 4. And have. In this organic EL element 1, an organic light emitting layer 4 (organic layer 11) is disposed between two opposing electrodes (anode 3 and cathode 5), and is formed on the organic light emitting layer 4 (organic layer 11). The cathode 5 is a Bi alloy electrode 12.
In the organic EL element 1 illustrated in FIG. 1, the cathode 5 is a Bi alloy electrode 12, and the Bi alloy electrode 12 is obtained by dispersing Al in a Bi alloy, so that the cathode 5 (Bi alloy electrode 12) and The electron injection barrier can be reduced at the interface with the organic light emitting layer 4 (organic layer 11), and high luminance and high current efficiency can be achieved.
図２は、本発明の有機デバイスの他の例を示す概略断面図であり、有機デバイスが有機薄膜太陽電池である例である。図２に例示する有機薄膜太陽電池２０は、基板２１と、基板２１上に形成された陽極２２と、陽極２２上に形成された光電変換層２３と、光電変換層２３上に形成された陰極２４とを有している。この有機薄膜太陽電池２０においては、対向する二つの電極（陽極２２および陰極２４）間に光電変換層２３（有機層１１）が配置されており、光電変換層２３（有機層１１）上に形成された陰極２４がＢｉ合金電極１２となっている。
図２に例示する有機薄膜太陽電池２０においては、陰極２４がＢｉ合金電極１２であり、Ｂｉ合金電極１２はＢｉ合金中にＡｌが分散されたものであるので、陰極２４（Ｂｉ合金電極１２）と光電変換層２３（有機層１１）との界面で電子注入障壁を低減することができ、高効率化を図ることが可能である。
FIG. 2: is a schematic sectional drawing which shows the other example of the organic device of this invention, and is an example whose organic device is an organic thin film solar cell. An organic thin film solar cell 20 illustrated in FIG. 2 includes a substrate 21, an anode 22 formed on the substrate 21, a photoelectric conversion layer 23 formed on the anode 22, and a cathode formed on the photoelectric conversion layer 23. 24. In this organic thin film solar cell 20, a photoelectric conversion layer 23 (organic layer 11) is disposed between two opposing electrodes (anode 22 and cathode 24), and formed on the photoelectric conversion layer 23 (organic layer 11). The formed cathode 24 is the Bi alloy electrode 12.
In the organic thin film solar cell 20 illustrated in FIG. 2, the cathode 24 is the Bi alloy electrode 12, and the Bi alloy electrode 12 has Al dispersed in the Bi alloy, so the cathode 24 (Bi alloy electrode 12). And the photoelectric conversion layer 23 (organic layer 11) at the interface can reduce the electron injection barrier and increase the efficiency.
図３は、本発明の有機デバイスの他の例を示す概略断面図であり、有機デバイスが有機トランジスタである例である。図３に例示する有機トランジスタ３０は、基板３１と、基板３１上に形成されたゲート電極３２と、ゲート電極３２を覆うように形成されたゲート絶縁層３３と、ゲート絶縁層３３上に形成された有機半導体層３４と、有機半導体層３４上に形成されたソース電極３５およびドレイン電極３６とを有している。この有機トランジスタ３０においては、対向する二つの電極（ソース電極３５およびドレイン電極３６）間に有機半導体層３４（有機層１１）が配置されており、有機半導体層３４（有機層１１）上に形成されたソース電極３５およびドレイン電極３６がＢｉ合金電極１２となっている。
図３に例示する有機トランジスタ３０においては、ソース電極３５およびドレイン電極３６がＢｉ合金電極１２であり、Ｂｉ合金電極１２はＢｉ合金中にＡｌが分散されたものであるので、ソース電極３５およびドレイン電極３６（Ｂｉ合金電極１２）と有機半導体層３４（有機層１１）との界面で電子注入障壁を低減することができ、高移動度を達成することが可能である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing another example of the organic device of the present invention, in which the organic device is an organic transistor. The organic transistor 30 illustrated in FIG. 3 is formed on the substrate 31, the gate electrode 32 formed on the substrate 31, the gate insulating layer 33 formed so as to cover the gate electrode 32, and the gate insulating layer 33. And an organic semiconductor layer 34 and a source electrode 35 and a drain electrode 36 formed on the organic semiconductor layer 34. In this organic transistor 30, an organic semiconductor layer 34 (organic layer 11) is disposed between two opposing electrodes (source electrode 35 and drain electrode 36) and formed on the organic semiconductor layer 34 (organic layer 11). The source electrode 35 and the drain electrode 36 thus formed serve as the Bi alloy electrode 12.
In the organic transistor 30 illustrated in FIG. 3, the source electrode 35 and the drain electrode 36 are the Bi alloy electrode 12, and the Bi alloy electrode 12 is obtained by dispersing Al in the Bi alloy. The electron injection barrier can be reduced at the interface between the electrode 36 (Bi alloy electrode 12) and the organic semiconductor layer 34 (organic layer 11), and high mobility can be achieved.
このように本発明においては、Ｂｉ合金電極ではＢｉ合金中にＡｌが分散されていることにより、電子注入特性が改善され、電子注入障壁が低減するので、有機デバイスの特性向上に寄与する。 Thus, in the present invention, in the Bi alloy electrode, since Al is dispersed in the Bi alloy, the electron injection characteristics are improved and the electron injection barrier is reduced, which contributes to the improvement of the characteristics of the organic device.
また本発明においては、Ｂｉ合金はＢｉとＩｎおよびＳｎの少なくともいずれか１種とからなり、通常はＢｉ合金の融点が所定の範囲内となるので、蒸着法等のドライプロセスを用いることなく、ウェットプロセスにより有機層上にＢｉ合金電極を形成することができる。そのため、Ｂｉ合金電極形成時の有機層へのダメージを防ぐことができる。また、本発明の有機デバイスを構成する全ての層をウェットプロセスのみで形成することができるようになり、有機デバイスの大型化、製造コストの低減を実現することができる。
さらに、上述のように本発明におけるＢｉ合金は通常その融点が所定の範囲内となるので、高温環境下においても安定して使用可能であり、環境の変化に影響されない高い信頼性を有する有機デバイスとすることができる。
また、Ｂｉ合金はＢｉとＩｎおよびＳｎの少なくともいずれか１種とからなるので、ＰｂやＣｄ等の有害物質を含まず、環境に配慮した有機デバイスを得ることができる。
In the present invention, the Bi alloy is composed of at least one of Bi, In, and Sn. Usually, the melting point of the Bi alloy is within a predetermined range, so that a dry process such as a vapor deposition method is not used. A Bi alloy electrode can be formed on the organic layer by a wet process. Therefore, damage to the organic layer during Bi alloy electrode formation can be prevented. In addition, all the layers constituting the organic device of the present invention can be formed only by a wet process, so that the organic device can be enlarged and the manufacturing cost can be reduced.
Further, as described above, since the Bi alloy in the present invention usually has a melting point within a predetermined range, it can be used stably even in a high temperature environment and has a high reliability that is not affected by changes in the environment. It can be.
In addition, since the Bi alloy is composed of Bi and at least one of In and Sn, an organic device that does not contain harmful substances such as Pb and Cd and is environmentally friendly can be obtained.
以下、本発明の有機デバイスにおける各構成について詳細に説明する。 Hereafter, each structure in the organic device of this invention is demonstrated in detail.
１．Ｂｉ合金電極
本発明におけるＢｉ合金電極は、有機層を挟んで対向する二つの電極のうち、有機層上に形成された少なくとも一つの電極である。また、Ｂｉ合金電極は、ＢｉとＩｎおよびＳｎの少なくともいずれか１種とからなるＢｉ合金中に、Ａｌが分散されたものである。
1. Bi alloy electrode The Bi alloy electrode in the present invention is at least one electrode formed on the organic layer among the two electrodes facing each other with the organic layer interposed therebetween. Further, the Bi alloy electrode is obtained by dispersing Al in a Bi alloy composed of Bi and at least one of In and Sn.
なお、本願明細書において、「有機層上に形成された電極」とは、通常、有機デバイスの製造過程において有機層上に形成される電極をいう。また、「有機層上に形成された電極」には、有機層上に直に形成された電極だけでなく、有機層上に任意の層を介して形成された電極も含まれる。 In the specification of the present application, the “electrode formed on the organic layer” usually refers to an electrode formed on the organic layer in the manufacturing process of the organic device. Further, the “electrode formed on the organic layer” includes not only an electrode formed directly on the organic layer but also an electrode formed on an organic layer through an arbitrary layer.
Ｂｉ合金電極は、有機層上に形成された少なくとも一つの電極であればよく、一つであってもよく、二つ以上であってもよく、本発明の有機デバイスの種類や用途に応じて適宜選択される。 The Bi alloy electrode may be at least one electrode formed on the organic layer, may be one, or may be two or more, depending on the type and use of the organic device of the present invention. It is selected appropriately.
本発明に用いられるＢｉ合金は、ＢｉとＩｎおよびＳｎの少なくともいずれか１種とからなるものであれば特に限定されるものではなく、ＢｉとＩｎとＳｎとからなるものであってもよく、ＢｉとＩｎとからなるものであってもよく、ＢｉとＳｎとからなるものであってもよい。
なお、本願明細書において、「Ｂｉ合金」とはＢｉを含む合金をいい、Ｂｉ含有量が最も多いＢｉ含有合金だけでなく、Ｉｎ含有量やＳｎ含有量が最も多いＢｉ含有合金も含まれる。
The Bi alloy used in the present invention is not particularly limited as long as it is composed of at least one of Bi and In and Sn, and may be composed of Bi, In and Sn, It may be composed of Bi and In, or may be composed of Bi and Sn.
In the present specification, “Bi alloy” refers to an alloy containing Bi, and includes not only a Bi-containing alloy having the highest Bi content but also a Bi-containing alloy having the highest In content and Sn content.
Ｂｉ合金の融点としては、有機層にダメージを与えることなくウェットプロセスによりＢｉ合金電極を形成可能な温度であればよく、６０℃〜１８０℃の範囲内であることが好ましく、より好ましくは７０℃〜１６０℃の範囲内、さらに好ましくは７２℃〜１３８℃の範囲内である。Ｂｉ合金の融点が高すぎると、Ｂｉ合金電極形成時に有機層に大きなダメージを与えてしまうおそれがあるからである。また、有機デバイスを高温環境下でも安定して使用するためには、実用的にはＢｉ合金の融点は上記範囲内であることが好ましく、Ｂｉ合金の融点が低すぎると、有機デバイスの使用時にＢｉ合金電極が融解してしまうおそれがあるからである。特に、本発明の有機デバイスが有機ＥＬ素子である場合には、有機ＥＬ素子は駆動時に発熱することから、Ｂｉ合金の融点が上記範囲より低いと、熱によりＢｉ合金電極が融解してしまうおそれがある。また、本発明の有機デバイスが有機薄膜太陽電池である場合には、Ｂｉ合金の融点が上記範囲より低いと、太陽光の照射によりＢｉ合金電極が融解してしまうおそれがある。
なお、Ｂｉ合金にＡｌを添加しても、Ｂｉ合金の融点は変化しない。
The melting point of the Bi alloy may be any temperature at which a Bi alloy electrode can be formed by a wet process without damaging the organic layer, and is preferably in the range of 60 ° C. to 180 ° C., more preferably 70 ° C. It is in the range of ˜160 ° C., more preferably in the range of 72 ° C. to 138 ° C. This is because if the melting point of the Bi alloy is too high, the organic layer may be seriously damaged when forming the Bi alloy electrode. In order to use the organic device stably even in a high temperature environment, it is preferable that the melting point of the Bi alloy is practically within the above range. If the melting point of the Bi alloy is too low, This is because the Bi alloy electrode may be melted. In particular, when the organic device of the present invention is an organic EL element, the organic EL element generates heat during driving. Therefore, if the melting point of the Bi alloy is lower than the above range, the Bi alloy electrode may be melted by heat. There is. Further, when the organic device of the present invention is an organic thin film solar cell, if the melting point of the Bi alloy is lower than the above range, the Bi alloy electrode may be melted by irradiation with sunlight.
Even if Al is added to the Bi alloy, the melting point of the Bi alloy does not change.
Ｂｉ合金の組成および融点について表１に例示する。 Table 1 illustrates the composition and melting point of the Bi alloy.
なお、本願明細書において、Ｂｉ合金を構成するＢｉ、Ｉｎ、Ｓｎの組成は、予め秤量した各成分の仕込質量であるか、あるいはＸ線回折法（ＸＲＤ）、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）もしくはその他の適切な方法により測定された組成を意味する。 In the present specification, the composition of Bi, In, and Sn constituting the Bi alloy is the charged mass of each component weighed in advance, or X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) Or the composition measured by the other suitable method is meant.
Ｂｉ合金電極中のＡｌの含有量は、電子注入特性を改善することができれば特に限定されるものではなく、０．０００１質量％以上１００質量％未満の範囲内とすることができ、好ましくは０．０００１質量％〜５０質量％の範囲内、より好ましくは０．０００６質量％〜１０質量％の範囲内である。Ａｌ含有量が少なすぎると電子注入特性の改善効果が十分に得られない可能性があり、またＡｌ含有量を多くしても電子注入特性の改善効果に変化がないからである。 The content of Al in the Bi alloy electrode is not particularly limited as long as the electron injection characteristics can be improved, and can be within a range of 0.0001 mass% or more and less than 100 mass%, preferably 0. It is within the range of 0.0001% by mass to 50% by mass, and more preferably within the range of 0.0006% by mass to 10% by mass. This is because if the Al content is too small, the effect of improving the electron injection characteristics may not be sufficiently obtained, and even if the Al content is increased, the effect of improving the electron injection characteristics does not change.
本発明においては、Ｂｉ合金電極中のＡｌの濃度が、有機層側の反対側から有機層側に向かって増加していることが好ましい。このような構成であれば、Ｂｉ合金電極において有機層側の反対側から有機層側に向かって仕事関数を低くすることができ、Ｂｉ合金電極とＢｉ合金電極に接する層との界面にて電子注入障壁をより一層低減することができるからである。
Ｂｉ合金においてＡｌは不純物の溶質元素である。溶質元素の溶解度は、液体中に比べ固相中の方が低い。したがって、凝固の進行にともない液体中に、溶質元素が偏析され濃化する。つまり、凝固過程におけるＡｌの移動は、合金凝固時に不純物であるＡｌが偏析されるために生じる。この原理を用いて、有機層の反対側から凝固させることによって、有機層の反対側から有機層側に向かってＡｌの濃度を増加させることが可能となる。
なお、Ｂｉ合金電極中のＡｌの濃度が有機層側の反対側から有機層側に向かって増加していることは、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）にて、試料をＸ線源と分析器に対して傾斜させる角度分解による深さ方向測定、またはイオンビームスパッタリングを用いた深さ方向測定により確認することができる。
In the present invention, it is preferable that the concentration of Al in the Bi alloy electrode increases from the side opposite to the organic layer side toward the organic layer side. With such a configuration, the work function of the Bi alloy electrode can be lowered from the side opposite to the organic layer side toward the organic layer side, and electrons are formed at the interface between the Bi alloy electrode and the layer in contact with the Bi alloy electrode. This is because the injection barrier can be further reduced.
In the Bi alloy, Al is an impurity solute element. The solubility of solute elements is lower in the solid phase than in the liquid. Therefore, solute elements are segregated and concentrated in the liquid as the solidification progresses. That is, the movement of Al during the solidification process occurs because Al as an impurity is segregated during alloy solidification. By using this principle and solidifying from the opposite side of the organic layer, the concentration of Al can be increased from the opposite side of the organic layer toward the organic layer side.
The fact that the concentration of Al in the Bi alloy electrode increases from the side opposite to the organic layer side toward the organic layer side means that the sample is analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). It can be confirmed by measuring in the depth direction by angle resolution that is inclined with respect to or by measuring the depth direction using ion beam sputtering.
Ｂｉ合金電極の厚みは、ウェットプロセスにより形成可能な厚みであれば特に限定されるものではなく、０．０１μｍ〜１００μｍ程度とすることができる。 The thickness of the Bi alloy electrode is not particularly limited as long as it can be formed by a wet process, and can be about 0.01 μm to 100 μm.
Ｂｉ合金電極の仕事関数としては、Ｂｉ合金のみの仕事関数よりも低ければ特に限定されるものではない。また、Ｂｉ合金電極の仕事関数の下限は、Ａｌの仕事関数と同程度であればよい。具体的に、Ｂｉ合金電極の仕事関数は、３．９ｅＶ〜４．６ｅＶの範囲内であることが好ましく、より好ましくは３．９ｅＶ〜４．３ｅＶの範囲内、さらに好ましくは３．９ｅＶ〜４．１ｅＶの範囲内である。
なお、仕事関数は、理研計器（株）製の光電子分光装置ＡＣ−３を用いて測定した仕事関数の値を適用した。測定は、基板上に、測定しようとする材料で形成した層を単層として形成し、上記の光電子分光装置ＡＣ−３で光電子が放出されるエネルギー値で決定した。測定条件としては、５０ｎＷの光量で０．０５ｅＶ刻みで行った。
The work function of the Bi alloy electrode is not particularly limited as long as it is lower than the work function of the Bi alloy alone. Further, the lower limit of the work function of the Bi alloy electrode may be about the same as that of Al. Specifically, the work function of the Bi alloy electrode is preferably in the range of 3.9 eV to 4.6 eV, more preferably in the range of 3.9 eV to 4.3 eV, and still more preferably 3.9 eV to 4 eV. Within the range of 1 eV.
In addition, the value of the work function measured using the photoelectron spectrometer AC-3 by Riken Keiki Co., Ltd. was applied to the work function. The measurement was performed based on the energy value at which photoelectrons were emitted from the photoelectron spectrometer AC-3 by forming a layer formed of the material to be measured on the substrate as a single layer. As measurement conditions, it was performed in increments of 0.05 eV with a light amount of 50 nW.
Ｂｉ合金にＡｌを添加する方法としては、溶融した状態のＢｉ合金にＡｌを混合する方法を用いることができる。具体的には、溶融状態のＢｉ合金に、ワイヤ、棒、シート、塊等の任意の形状のＡｌを浸漬させることで、Ｂｉ合金にＡｌを添加することができる。溶融状態のＢｉ合金にＡｌを混合しても、Ｂｉ合金の融点程度であればＡｌは溶融しないので、合金にはならず、Ｂｉ合金に分散した状態となる。 As a method of adding Al to the Bi alloy, a method of mixing Al with a Bi alloy in a molten state can be used. Specifically, Al can be added to the Bi alloy by immersing Al in an arbitrary shape such as a wire, a rod, a sheet, or a lump in the molten Bi alloy. Even if Al is mixed with the Bi alloy in the molten state, the Al does not melt as long as the melting point of the Bi alloy is reached, so it does not become an alloy but is dispersed in the Bi alloy.
Ｂｉ合金電極の形成方法としては、Ｂｉ合金中にＡｌが分散された電極を形成可能な方法であれば特に限定されるものではないが、溶融状態のＢｉ合金とＡｌとからなる電極材料を塗布する方法が好ましく用いられる。塗布法等のウェットプロセスであれば、Ｂｉ合金電極形成時の有機層へのダメージを防ぐことができる。また、蒸着法等のドライプロセスを用いることなく有機デバイスの全ての層を塗布法等のウェットプロセスにより形成することができるようになり、有機デバイスの大型化、製造コストの低減を実現することができる。さらに、溶融状態のＢｉ合金とＡｌとからなる電極材料を塗布する方法は、Ｂｉ合金電極の厚みを制御し易いという利点を有する。 The method for forming the Bi alloy electrode is not particularly limited as long as it can form an electrode in which Al is dispersed in the Bi alloy, but an electrode material composed of a molten Bi alloy and Al is applied. Is preferably used. If it is a wet process such as a coating method, damage to the organic layer during Bi alloy electrode formation can be prevented. In addition, all layers of the organic device can be formed by a wet process such as a coating method without using a dry process such as a vapor deposition method, which can increase the size of the organic device and reduce the manufacturing cost. it can. Further, the method of applying an electrode material composed of a molten Bi alloy and Al has an advantage that the thickness of the Bi alloy electrode can be easily controlled.
溶融状態のＢｉ合金とＡｌとからなる電極材料を塗布する方法としては、ノズル等の吐出部に加熱機構を有する塗布装置を用いる方法であれば特に限定されるものではなく、一般的な塗布方法が使用でき、例えば、ディスペンサを用いる方法、スプレーコート法、ブレードコート法、キャスト法、バーコート法、ダイコート法、インクジェット法等が挙げられる。塗布装置において、ノズル等の吐出部が有する加熱機構はＳＵＳ等の安定性に優れる合金で加工されていることが好ましい。さらに、溶融状態の金属浴に基板を浸漬することで塗布することも可能である。
溶融状態のＢｉ合金とＡｌとからなる電極材料を塗布した後は、冷却され、Ｂｉ合金電極が形成される。
Ｂｉ合金電極形成時の雰囲気としては、例えば、窒素、アルゴン等の不活性ガスが挙げられる。
The method of applying an electrode material composed of a molten Bi alloy and Al is not particularly limited as long as it is a method using a coating device having a heating mechanism in a discharge portion such as a nozzle. Examples thereof include a method using a dispenser, a spray coating method, a blade coating method, a casting method, a bar coating method, a die coating method, and an ink jet method. In the coating apparatus, it is preferable that the heating mechanism of the discharge unit such as a nozzle is processed with an alloy having excellent stability such as SUS. Furthermore, it is also possible to apply the substrate by immersing the substrate in a molten metal bath.
After applying an electrode material made of a molten Bi alloy and Al, it is cooled to form a Bi alloy electrode.
As an atmosphere at the time of Bi alloy electrode formation, inert gas, such as nitrogen and argon, is mentioned, for example.
２．有機層
本発明における有機層は、対向する二つの電極間に配置されるものであり、電子注入により、本発明の有機デバイスの種類に応じて様々な機能を発揮する層である。
有機層は、単層であってもよく、多層であってもよい。
2. Organic layer The organic layer in this invention is arrange | positioned between two electrodes which oppose, and is a layer which exhibits various functions according to the kind of organic device of this invention by electron injection.
The organic layer may be a single layer or a multilayer.
例えば、本発明の有機デバイスが有機ＥＬ素子である場合、有機層としては、有機発光層、正孔注入輸送層、電子注入輸送層等が挙げられる。
本発明の有機デバイスが有機薄膜太陽電池である場合、有機層としては、光電変換層、正孔取出し層、電子取出し層等が挙げられる。
本発明の有機デバイスが有機トランジスタである場合、有機層としては、有機半導体層が挙げられる。
なお、有機層については、後述する有機デバイスの具体例において、詳細に述べる。
For example, when the organic device of the present invention is an organic EL element, examples of the organic layer include an organic light emitting layer, a hole injection transport layer, and an electron injection transport layer.
When the organic device of the present invention is an organic thin film solar cell, examples of the organic layer include a photoelectric conversion layer, a hole extraction layer, and an electron extraction layer.
When the organic device of the present invention is an organic transistor, examples of the organic layer include an organic semiconductor layer.
The organic layer will be described in detail in a specific example of an organic device described later.
３．電極
本発明の有機デバイスは、対向する二つ以上の電極を有する。対向する二つ以上の電極のうち、有機層上に形成された少なくとも一つの電極は上記Ｂｉ合金電極である。
3. Electrode The organic device of the present invention has two or more electrodes facing each other. Of the two or more electrodes facing each other, at least one electrode formed on the organic layer is the Bi alloy electrode.
電極の種類は、本発明の有機デバイスの種類に応じて異なるものである。
例えば、本発明の有機デバイスが有機ＥＬ素子または有機薄膜太陽電池である場合、電極は陽極および陰極である。この場合、本発明におけるＢｉ合金電極は電子注入特性に優れることから、陰極が上記Ｂｉ合金電極であることが好ましい。
本発明の有機デバイスが有機トランジスタである場合、電極は、例えばゲート電極、ソース電極およびドレイン電極である。この場合、本発明におけるＢｉ合金電極は電子注入特性に優れることから、有機半導体層に接して形成されるソース電極およびドレイン電極の少なくともいずれか一方が上記Ｂｉ合金電極であることが好ましい。
The type of electrode differs depending on the type of the organic device of the present invention.
For example, when the organic device of the present invention is an organic EL element or an organic thin film solar cell, the electrodes are an anode and a cathode. In this case, since the Bi alloy electrode in the present invention is excellent in electron injection characteristics, the cathode is preferably the Bi alloy electrode.
When the organic device of the present invention is an organic transistor, the electrodes are, for example, a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode. In this case, since the Bi alloy electrode in the present invention is excellent in electron injection characteristics, it is preferable that at least one of the source electrode and the drain electrode formed in contact with the organic semiconductor layer is the Bi alloy electrode.
電極は、光透過性を有していてもよく有していなくてもよく、本発明の有機デバイスの種類や用途等に応じて適宜選択される。電極に光透過性が要求される場合、電極の可視光波長領域の光透過率は、通常６０％以上であり、好ましくは８０％以上である。
電極の材料としては、電極の種類に応じて適宜選択され、公知の材料を適宜用いることができる。
電極の形成方法としては、特に限定されるものではなく、スパッタリング法、真空蒸着法等のドライプロセスおよび塗布法等のウェットプロセスのいずれも適用することができる。
電極の厚みは、電極の種類に応じて適宜選択され、要求される光透過性により異なる。電極に光透過性が要求される場合、電極の厚みは、通常１０ｎｍ〜１０００ｎｍ程度であり、好ましくは２０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内である。
The electrode may or may not have optical transparency, and is appropriately selected according to the type and application of the organic device of the present invention. When the electrode is required to have light transmittance, the light transmittance in the visible wavelength region of the electrode is usually 60% or more, and preferably 80% or more.
The material of the electrode is appropriately selected according to the type of electrode, and a known material can be appropriately used.
The method for forming the electrode is not particularly limited, and any of a dry process such as a sputtering method and a vacuum deposition method and a wet process such as a coating method can be applied.
The thickness of the electrode is appropriately selected according to the type of electrode, and varies depending on the required light transmittance. When the electrode is required to have optical transparency, the thickness of the electrode is usually about 10 nm to 1000 nm, preferably 20 nm to 500 nm.
４．基板
本発明の有機デバイスは、必要に応じて支持体として基板を有していてもよい。
基板は、フレキシブルな基板であってもよく、リジッドな基板であってもよい。
基板は、光透過性を有していてもよく有していなくてもよく、本発明の有機デバイスの種類や用途等に応じて適宜選択される。基板に光透過性が要求される場合、基板の可視光波長領域の光透過率は、８０％以上であることが好ましい。
基板の材料としては、本発明の有機デバイスの種類や用途等に応じて適宜選択されるものであり、例えば、石英、アルカリガラス、無アルカリガラス等のガラスや、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメタクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフッ化ビニル、ポリオレフィン、フッ素系樹脂等の樹脂を挙げることができる。
基板の厚さは特に限定されないが、通常０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度である。
4). Substrate The organic device of the present invention may have a substrate as a support, if necessary.
The substrate may be a flexible substrate or a rigid substrate.
The substrate may or may not have optical transparency, and is appropriately selected according to the type and use of the organic device of the present invention. When the substrate is required to have light transmittance, the light transmittance in the visible light wavelength region of the substrate is preferably 80% or more.
The material of the substrate is appropriately selected according to the type and use of the organic device of the present invention. For example, glass such as quartz, alkali glass and non-alkali glass, polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, poly Mention may be made of resins such as methacrylate, polymethyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyester, polycarbonate, polyethersulfone, polyetheretherketone, polyvinyl fluoride, polyolefin, and fluororesin.
Although the thickness of a board | substrate is not specifically limited, Usually, it is about 0.5 mm-2.0 mm.
５．有機デバイス
本発明の有機デバイスとしては、対向する二つ以上の電極と、対向する二つの電極間に配置された有機層とを有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、有機ＥＬ素子、有機薄膜太陽電池、有機トランジスタ等が挙げられる。以下、有機ＥＬ素子、有機薄膜太陽電池、および有機トランジスタに分けて説明する。
5. Organic Device The organic device of the present invention is not particularly limited as long as it has two or more electrodes facing each other and an organic layer disposed between the two electrodes facing each other. An element, an organic thin film solar cell, an organic transistor, etc. are mentioned. Hereinafter, the description will be divided into an organic EL element, an organic thin film solar cell, and an organic transistor.
（１）有機ＥＬ素子
本発明の有機デバイスが有機ＥＬ素子である場合、有機ＥＬ素子は、対向する陽極および陰極と、対向する陽極および陰極間に配置された有機発光層とを有し、陰極がＢｉ合金電極であるものである。
(1) Organic EL element When the organic device of the present invention is an organic EL element, the organic EL element has an anode and a cathode facing each other, and an organic light emitting layer disposed between the anode and the cathode facing each other, and the cathode Is a Bi alloy electrode.
図１に例示する有機ＥＬ素子１は、基板２と、基板２上に形成された陽極３と、陽極３上に形成された有機発光層４と、有機発光層４上に形成された陰極５とを有している。この有機ＥＬ素子１においては、対向する二つの電極（陽極３および陰極５）間に有機発光層４（有機層１１）が配置されており、有機発光層４（有機層１１）上に形成された陰極５がＢｉ合金電極１２となっている。
図１に例示する有機ＥＬ素子１においては、陰極５がＢｉ合金電極１２であり、Ｂｉ合金電極１２はＢｉ合金中にＡｌが分散されたものであるので、陰極５（Ｂｉ合金電極１２）と有機発光層４（有機層１１）との界面で電子注入障壁を低減することができ、高輝度、高電流効率を達成することが可能である。
An organic EL device 1 illustrated in FIG. 1 includes a substrate 2, an anode 3 formed on the substrate 2, an organic light emitting layer 4 formed on the anode 3, and a cathode 5 formed on the organic light emitting layer 4. And have. In this organic EL element 1, an organic light emitting layer 4 (organic layer 11) is disposed between two opposing electrodes (anode 3 and cathode 5), and is formed on the organic light emitting layer 4 (organic layer 11). The cathode 5 is a Bi alloy electrode 12.
In the organic EL element 1 illustrated in FIG. 1, the cathode 5 is a Bi alloy electrode 12, and the Bi alloy electrode 12 is obtained by dispersing Al in a Bi alloy, so that the cathode 5 (Bi alloy electrode 12) and The electron injection barrier can be reduced at the interface with the organic light emitting layer 4 (organic layer 11), and high luminance and high current efficiency can be achieved.
図４に例示する有機ＥＬ素子１は、基板２と、基板２上に形成された陽極３と、陽極３上に形成された正孔注入輸送層６と、正孔注入輸送層６上に形成された有機発光層４と、有機発光層４上に形成された電子注入輸送層７と、電子注入輸送層７上に形成された陰極５とを有している。この有機ＥＬ素子１においては、対向する二つの電極（陽極３および陰極５）間に正孔注入輸送層６（有機層１１ａ）および有機発光層４（有機層１１ｂ）が配置されており、有機発光層４（有機層１１ｂ）上に形成された陰極５がＢｉ合金電極１２となっている。
図４に例示する有機ＥＬ素子１においては、陰極５がＢｉ合金電極１２であり、Ｂｉ合金電極１２はＢｉ合金中にＡｌが分散されたものであるので、陰極５（Ｂｉ合金電極１２）と電子注入輸送層７との界面で電子注入障壁を低減することができる。特に、電子注入輸送層７の材料にかかわらず、電子注入特性を改善することができる。したがって、高輝度、高電流効率を達成することが可能である。
なお、図４に示す有機ＥＬ素子においては正孔注入輸送層および有機発光層が有機層であるが、図示しないが、正孔注入輸送層、有機発光層および電子注入輸送層が有機層であってもよく、有機発光層のみが有機層であってもよい。
An organic EL element 1 illustrated in FIG. 4 is formed on a substrate 2, an anode 3 formed on the substrate 2, a hole injection / transport layer 6 formed on the anode 3, and a hole injection / transport layer 6. The organic light-emitting layer 4, the electron injection / transport layer 7 formed on the organic light-emitting layer 4, and the cathode 5 formed on the electron injection / transport layer 7 are included. In this organic EL element 1, a hole injection transport layer 6 (organic layer 11a) and an organic light emitting layer 4 (organic layer 11b) are disposed between two opposing electrodes (anode 3 and cathode 5), and organic The cathode 5 formed on the light emitting layer 4 (organic layer 11b) is a Bi alloy electrode 12.
In the organic EL element 1 illustrated in FIG. 4, the cathode 5 is a Bi alloy electrode 12, and the Bi alloy electrode 12 is obtained by dispersing Al in a Bi alloy, so that the cathode 5 (Bi alloy electrode 12) and The electron injection barrier can be reduced at the interface with the electron injection / transport layer 7. In particular, the electron injection characteristics can be improved regardless of the material of the electron injection / transport layer 7. Therefore, it is possible to achieve high brightness and high current efficiency.
In the organic EL device shown in FIG. 4, the hole injecting and transporting layer and the organic light emitting layer are organic layers. Although not shown, the hole injecting and transporting layer, organic light emitting layer and electron injecting and transporting layer are organic layers. Alternatively, only the organic light emitting layer may be an organic layer.
以下、有機ＥＬ素子を構成する各層について説明する。 Hereinafter, each layer which comprises an organic EL element is demonstrated.
（ａ）有機ＥＬ層
本発明における有機ＥＬ素子において、有機ＥＬ層は、対向する陽極および陰極間に配置され、少なくとも有機発光層を含むものである。
有機発光層以外に有機ＥＬ層を構成する層としては、正孔注入輸送層および電子注入輸送層を挙げることができる。また、有機ＥＬ層を構成する層としては、正孔阻止層や電子阻止層のような、正孔もしくは電子の突き抜けを防止し、さらに励起子の拡散を防止して発光層内に励起子を閉じ込めることにより、再結合効率を高めるための層等を挙げることができる。
このように有機ＥＬ層は種々の層を積層した積層構造を有することが多く、積層構造としては多くの種類がある。
以下、有機ＥＬ層を構成する各層について説明する。
(A) Organic EL layer In the organic EL device of the present invention, the organic EL layer is disposed between the opposing anode and cathode and includes at least an organic light emitting layer.
As a layer constituting the organic EL layer other than the organic light emitting layer, a hole injection transport layer and an electron injection transport layer can be exemplified. Moreover, as a layer constituting the organic EL layer, a hole or electron blocking layer, such as a hole blocking layer or an electron blocking layer, is prevented, and further, exciton diffusion is prevented and excitons are placed in the light emitting layer. By confining, a layer for increasing the recombination efficiency can be cited.
Thus, the organic EL layer often has a laminated structure in which various layers are laminated, and there are many kinds of laminated structures.
Hereinafter, each layer constituting the organic EL layer will be described.
（ｉ）有機発光層
有機発光層は、対向する陽極および陰極間に形成され、発光材料を含有するものである。
(I) Organic light emitting layer The organic light emitting layer is formed between the anode and the cathode facing each other, and contains a light emitting material.
発光材料としては、有機ＥＬ素子に用いられる一般的な発光材料であれば特に限定されるものではなく、蛍光材料および燐光材料のいずれも用いることができる。また、発光材料は、低分子化合物および高分子化合物のいずれも用いることができる。
また、有機発光層中には、発光効率の向上や発光波長を変化させる等の目的でドーパントを添加してもよい。このようなドーパントとしては、有機発光層に用いられる一般的なものを挙げることができる。
The light emitting material is not particularly limited as long as it is a general light emitting material used for an organic EL element, and either a fluorescent material or a phosphorescent material can be used. As the light-emitting material, either a low molecular compound or a high molecular compound can be used.
Further, a dopant may be added to the organic light emitting layer for the purpose of improving the light emission efficiency and changing the light emission wavelength. As such a dopant, the general thing used for an organic light emitting layer can be mentioned.
有機発光層の形成方法としては、例えば、上記の発光材料を溶媒に溶解もしくは分散させた塗工液を塗布する塗布法等のウェットプロセス、蒸着法等のドライプロセス、転写法が挙げられる。中でも、有機デバイスの大型化、製造コスト低減のためには、有機デバイスの全ての層をウェットプロセスで形成することが好ましいことから、有機発光層の形成方法はウェットプロセスが好ましい。
有機発光層の膜厚は、通常１ｎｍ〜１μｍ程度である。
Examples of the method for forming the organic light emitting layer include a wet process such as a coating method in which a coating liquid in which the above light emitting material is dissolved or dispersed in a solvent is applied, a dry process such as a vapor deposition method, and a transfer method. Among these, in order to increase the size of the organic device and reduce the manufacturing cost, it is preferable to form all the layers of the organic device by a wet process. Therefore, the method for forming the organic light emitting layer is preferably a wet process.
The film thickness of the organic light emitting layer is usually about 1 nm to 1 μm.
（ii）正孔注入輸送層
本発明における有機ＥＬ素子においては、陽極および有機発光層の間に正孔注入輸送層が形成されていてもよい。正孔注入輸送層は、正孔注入機能を有する正孔注入層であってもよく、正孔輸送機能を有する正孔輸送層であってもよく、正孔注入層および正孔輸送層が積層されたものであってもよく、正孔注入機能および正孔輸送機能の両方を有する単一の層であってもよい。
(Ii) Hole Injecting and Transporting Layer In the organic EL device of the present invention, a hole injecting and transporting layer may be formed between the anode and the organic light emitting layer. The hole injection transport layer may be a hole injection layer having a hole injection function, or a hole transport layer having a hole transport function, and the hole injection layer and the hole transport layer are laminated. It may be a single layer having both a hole injection function and a hole transport function.
正孔注入輸送層の材料としては、有機ＥＬ素子の正孔注入輸送層に一般的に用いられる材料を使用することができ、無機材料および有機材料のいずれも用いることができる。また、有機材料としては、低分子化合物および高分子化合物のいずれも用いることができる。
正孔注入輸送層の形成方法としては、上記有機発光層の形成方法と同様とすることができる。
正孔注入輸送層の膜厚は、通常１ｎｍ〜１μｍ程度である。
As a material for the hole injecting and transporting layer, a material generally used for the hole injecting and transporting layer of the organic EL element can be used, and any of inorganic materials and organic materials can be used. Moreover, as an organic material, both a low molecular compound and a high molecular compound can be used.
The method for forming the hole injecting and transporting layer can be the same as the method for forming the organic light emitting layer.
The film thickness of the hole injecting and transporting layer is usually about 1 nm to 1 μm.
（iii）電子注入輸送層
本発明における有機ＥＬ素子においては、有機発光層および陰極の間に電子注入輸送層が形成されていてもよい。電子注入輸送層は、電子注入機能を有する電子注入層であってもよく、電子輸送機能を有する電子輸送層であってもよく、電子注入層および電子輸送層が積層されたものであってもよく、電子注入機能および電子輸送機能の両方を有する単一の層であってもよい。
(Iii) Electron injection / transport layer In the organic EL device of the present invention, an electron injection / transport layer may be formed between the organic light emitting layer and the cathode. The electron injection / transport layer may be an electron injection layer having an electron injection function, may be an electron transport layer having an electron transport function, or may be a laminate of an electron injection layer and an electron transport layer. Well, it may be a single layer having both an electron injection function and an electron transport function.
電子注入輸送層の材料としては、有機ＥＬ素子の電子注入輸送層に一般的に用いられる材料を使用することができ、無機材料および有機材料のいずれも用いることができる。また、有機材料としては、低分子化合物および高分子化合物のいずれも用いることができる。本発明においては、上述のように電子注入輸送層の材料にかかわらず電子注入特性を改善することができるので、電子注入輸送層に種々の材料を用いることが可能である。例えば、電子注入輸送層の材料がＬｉやＮａである場合においても有機ＥＬ素子は十分に発光する。
電子注入輸送層の形成方法としては、上記有機発光層の形成方法と同様とすることができる。
電子注入輸送層の膜厚は、通常１ｎｍ〜１μｍ程度である。
As a material for the electron injecting and transporting layer, a material generally used for the electron injecting and transporting layer of the organic EL element can be used, and either an inorganic material or an organic material can be used. Moreover, as an organic material, both a low molecular compound and a high molecular compound can be used. In the present invention, since the electron injection characteristics can be improved regardless of the material of the electron injection / transport layer as described above, various materials can be used for the electron injection / transport layer. For example, even when the material of the electron injecting and transporting layer is Li or Na, the organic EL element emits light sufficiently.
The method for forming the electron injecting and transporting layer can be the same as the method for forming the organic light emitting layer.
The thickness of the electron injecting and transporting layer is usually about 1 nm to 1 μm.
（ｂ）陽極および陰極
本発明における有機ＥＬ素子において、陰極はＢｉ合金電極である。なお、Ｂｉ合金電極については上述したので、ここでの説明は省略する。
(B) Anode and cathode In the organic EL device of the present invention, the cathode is a Bi alloy electrode. Since the Bi alloy electrode has been described above, the description thereof is omitted here.
一方、本発明における有機ＥＬ素子において、陰極がＢｉ合金電極であることから、陽極側から光を取り出すことが好ましく、陽極は透明電極であることが好ましい。また、陽極には仕事関数の大きい材料を用いることが好ましい。透明電極としては、ＩＴＯ、ＩＺＯ等、有機ＥＬ素子に用いられる一般的なものを使用することができる。 On the other hand, in the organic EL device of the present invention, since the cathode is a Bi alloy electrode, it is preferable to extract light from the anode side, and the anode is preferably a transparent electrode. Further, it is preferable to use a material having a high work function for the anode. As the transparent electrode, common materials used for organic EL elements such as ITO and IZO can be used.
（ｃ）基板
本発明における有機ＥＬ素子において、陰極がＢｉ合金電極であることから、陽極側から光を取り出すことが好ましく、陽極が形成されている基板は透明基板であることが好ましい。透明基板としては、有機ＥＬ素子に用いられる一般的なものを使用することができる。
(C) Substrate In the organic EL device of the present invention, since the cathode is a Bi alloy electrode, it is preferable to extract light from the anode side, and the substrate on which the anode is formed is preferably a transparent substrate. As the transparent substrate, a general substrate used for an organic EL element can be used.
（２）有機薄膜太陽電池
本発明の有機デバイスが有機薄膜太陽電池である場合、有機薄膜太陽電池は、対向する陽極および陰極と、対向する陽極および陰極間に配置された光電変換層とを有し、陰極がＢｉ合金電極であるものである。
(2) Organic thin film solar cell When the organic device of the present invention is an organic thin film solar cell, the organic thin film solar cell has an opposing anode and cathode, and a photoelectric conversion layer disposed between the opposing anode and cathode. The cathode is a Bi alloy electrode.
図２に例示する有機薄膜太陽電池２０は、基板２１と、基板２１上に形成された陽極２２と、陽極２２上に形成された光電変換層２３と、光電変換層２３上に形成された陰極２４とを有している。この有機薄膜太陽電池２０においては、対向する二つの電極（陽極２２および陰極２４）間に光電変換層２３（有機層１１）が配置されており、光電変換層２３（有機層１１）上に形成された陰極２４がＢｉ合金電極１２となっている。
図２に例示する有機薄膜太陽電池２０においては、陰極２４がＢｉ合金電極１２であり、Ｂｉ合金電極１２はＢｉ合金中にＡｌが分散されたものであるので、陰極２４（Ｂｉ合金電極１２）と光電変換層２３（有機層１１）との界面で電子注入障壁を低減することができ、高効率化を図ることが可能である。
An organic thin film solar cell 20 illustrated in FIG. 2 includes a substrate 21, an anode 22 formed on the substrate 21, a photoelectric conversion layer 23 formed on the anode 22, and a cathode formed on the photoelectric conversion layer 23. 24. In this organic thin film solar cell 20, a photoelectric conversion layer 23 (organic layer 11) is disposed between two opposing electrodes (anode 22 and cathode 24), and formed on the photoelectric conversion layer 23 (organic layer 11). The formed cathode 24 is the Bi alloy electrode 12.
In the organic thin film solar cell 20 illustrated in FIG. 2, the cathode 24 is the Bi alloy electrode 12, and the Bi alloy electrode 12 has Al dispersed in the Bi alloy, so the cathode 24 (Bi alloy electrode 12). And the photoelectric conversion layer 23 (organic layer 11) at the interface can reduce the electron injection barrier and increase the efficiency.
図５に例示する有機薄膜太陽電池２０は、基板２１と、基板２１上に形成された陽極２２と、陽極２２上に形成された正孔取出し層２５と、正孔取出し層２５上に形成された光電変換層２３と、光電変換層２３上に形成された電子取出し層２６と、電子取出し層２６上に形成された陰極２４とを有している。この有機薄膜太陽電池２０においては、対向する二つの電極（陽極２２および陰極２４）間に正孔取出し層２５（有機層１１ａ）、光電変換層２３（有機層１１ｂ）、電子取出し層２６（有機層１１ｃ）が配置されており、光電変換層２３（有機層１１ｂ）上に形成された陰極２４がＢｉ合金電極１２となっている。
図５に例示する有機薄膜太陽電池２０においては、陰極２４がＢｉ合金電極１２であり、Ｂｉ合金電極１２はＢｉ合金中にＡｌが分散されたものであるので、陰極２４（Ｂｉ合金電極１２）と電子取出し層２６との界面で電子注入障壁を低減することができ、高効率化を図ることが可能である。
なお、図５に示す有機薄膜太陽電池においては正孔取出し層、光電変換層および電子取出し層が有機層であるが、図示しないが光電変換層のみが有機層であってもよい。
An organic thin film solar cell 20 illustrated in FIG. 5 is formed on a substrate 21, an anode 22 formed on the substrate 21, a hole extraction layer 25 formed on the anode 22, and a hole extraction layer 25. A photoelectric conversion layer 23, an electron extraction layer 26 formed on the photoelectric conversion layer 23, and a cathode 24 formed on the electron extraction layer 26. In this organic thin film solar cell 20, a hole extraction layer 25 (organic layer 11a), a photoelectric conversion layer 23 (organic layer 11b), and an electron extraction layer 26 (organic) are provided between two opposing electrodes (anode 22 and cathode 24). The cathode 24 formed on the photoelectric conversion layer 23 (organic layer 11b) is the Bi alloy electrode 12.
In the organic thin film solar cell 20 illustrated in FIG. 5, the cathode 24 is the Bi alloy electrode 12, and the Bi alloy electrode 12 is obtained by dispersing Al in the Bi alloy, so the cathode 24 (Bi alloy electrode 12). The electron injection barrier can be reduced at the interface between the electron extraction layer 26 and the electron extraction layer 26, and high efficiency can be achieved.
In the organic thin-film solar cell shown in FIG. 5, the hole extraction layer, the photoelectric conversion layer, and the electron extraction layer are organic layers. However, although not shown, only the photoelectric conversion layer may be an organic layer.
以下、有機薄膜太陽電池を構成する各層について説明する。 Hereinafter, each layer which comprises an organic thin-film solar cell is demonstrated.
（ａ）光電変換層
本発明における有機薄膜太陽電池において、光電変換層は、対向する陽極および陰極間に配置されるものである。なお、「光電変換層」とは、有機薄膜太陽電池の電荷分離に寄与し、生じた電子および正孔を各々反対方向の電極に向かって輸送する機能を有する部材をいう。
(A) Photoelectric conversion layer In the organic thin-film solar cell in this invention, a photoelectric conversion layer is arrange | positioned between the anode and cathode which oppose. The “photoelectric conversion layer” refers to a member that contributes to charge separation of the organic thin film solar cell and has a function of transporting generated electrons and holes toward electrodes in opposite directions.
光電変換層は、電子受容性および電子供与性の両機能を有する単一の層であってもよく、また電子受容性の機能を有する電子受容性層と電子供与性の機能を有する電子供与性層とが積層されたものであってもよい。 The photoelectric conversion layer may be a single layer having both an electron accepting function and an electron donating function, and an electron accepting layer having an electron accepting function and an electron donating function having an electron donating function. A layer may be laminated.
光電変換層が、電子受容性および電子供与性の両機能を有する単一の層である場合、電子供与性材料および電子受容性材料を含有するものである。この光電変換層では、光電変換層内で形成されるｐｎ接合を利用して電荷分離が生じるため、単独で光電変換層として機能する。
電子供与性材料としては、電子供与体としての機能を有するものであれば特に限定されるものではなく、有機薄膜太陽電池に用いられる一般的な材料を使用することができる。また、電子受容性材料としては、電子受容体としての機能を有するものであれば特に限定されるものではなく、有機薄膜太陽電池に用いられる一般的な材料を使用することができる。
電子供与性材料および電子受容性材料の混合比は、使用する材料の種類により最適な混合比に適宜調整される。
この場合、光電変換層の膜厚としては、一般的にバルクヘテロ接合型有機薄膜太陽電池において採用されている膜厚を採用することができる。
When the photoelectric conversion layer is a single layer having both electron accepting and electron donating functions, it contains an electron donating material and an electron accepting material. In this photoelectric conversion layer, since charge separation occurs using a pn junction formed in the photoelectric conversion layer, it functions as a photoelectric conversion layer alone.
The electron donating material is not particularly limited as long as it has a function as an electron donor, and general materials used for organic thin film solar cells can be used. The electron-accepting material is not particularly limited as long as it has a function as an electron acceptor, and general materials used for organic thin-film solar cells can be used.
The mixing ratio of the electron-donating material and the electron-accepting material is appropriately adjusted to an optimal mixing ratio depending on the type of material used.
In this case, as the film thickness of the photoelectric conversion layer, the film thickness generally employed in bulk heterojunction organic thin film solar cells can be employed.
光電変換層が、電子受容性の機能を有する電子受容性層と電子供与性の機能を有する電子供与性層とが積層されたものである場合、電子受容性層は、電子受容性の機能を有するものであり、電子受容性材料を含有するものである。また、電子供与性層は、電子供与性の機能を有するものであり、電子供与性材料を含有するものである。
電子供与性材料としては、電子供与体としての機能を有するものであれば特に限定されるものではなく、有機薄膜太陽電池に用いられる一般的な材料を使用することができる。また、電子受容性材料としては、電子受容体としての機能を有するものであれば特に限定されるものではなく、有機薄膜太陽電池に用いられる一般的な材料を使用することができる。
電子受容性層および電子供与性層の膜厚としては、一般的にバイレイヤー型有機薄膜太陽電池において採用されている膜厚を採用することができる。
When the photoelectric conversion layer is a laminate of an electron accepting layer having an electron accepting function and an electron donating layer having an electron donating function, the electron accepting layer has an electron accepting function. And contains an electron-accepting material. The electron donating layer has an electron donating function and contains an electron donating material.
The electron donating material is not particularly limited as long as it has a function as an electron donor, and general materials used for organic thin film solar cells can be used. The electron-accepting material is not particularly limited as long as it has a function as an electron acceptor, and general materials used for organic thin-film solar cells can be used.
As the film thicknesses of the electron-accepting layer and the electron-donating layer, film thicknesses generally employed in bilayer type organic thin film solar cells can be employed.
光電変換層の形成方法としては、上記有機ＥＬ素子の有機発光層の形成方法と同様とすることができる。 The method for forming the photoelectric conversion layer can be the same as the method for forming the organic light emitting layer of the organic EL element.
（ｂ）正孔取出し層
本発明における有機薄膜太陽電池においては、陽極および光電変換層の間に正孔取出し層が形成されていてもよい。正孔取出し層は、光電変換層から陽極への正孔の取出しが容易に行われるように設けられる層である。
(B) Hole extraction layer In the organic thin film solar cell of the present invention, a hole extraction layer may be formed between the anode and the photoelectric conversion layer. The hole extraction layer is a layer provided so that holes can be easily extracted from the photoelectric conversion layer to the anode.
正孔取出し層に用いられる材料としては、有機薄膜太陽電池の正孔取出し層に一般的に用いられる材料を使用することができ、無機材料および有機材料のいずれも用いることができる。また、有機材料としては、低分子化合物および高分子化合物のいずれも用いることができる。
正孔取出し層の膜厚としては、１０ｎｍ〜２００ｎｍ程度とすることができる。
正孔取出し層の形成方法は、上記有機ＥＬ素子の有機発光層の形成方法と同様とすることができる。
As a material used for the hole extraction layer, a material generally used for the hole extraction layer of the organic thin film solar cell can be used, and any of an inorganic material and an organic material can be used. Moreover, as an organic material, both a low molecular compound and a high molecular compound can be used.
The film thickness of the hole extraction layer can be about 10 nm to 200 nm.
The method for forming the hole extraction layer can be the same as the method for forming the organic light emitting layer of the organic EL element.
（ｃ）電子取出し層
本発明における有機薄膜太陽電池においては、光電変換層および陰極の間に電子取出し層が形成されていてもよい。電子取出し層は、光電変換層から陰極への電子の取出しが容易に行われるように設けられる層である。
(C) Electron Extraction Layer In the organic thin film solar cell of the present invention, an electron extraction layer may be formed between the photoelectric conversion layer and the cathode. The electron extraction layer is a layer provided so that electrons can be easily extracted from the photoelectric conversion layer to the cathode.
電子取出し層に用いられる材料としては、有機薄膜太陽電池の電子取出し層に一般的に用いられる材料を使用することができ、無機材料および有機材料のいずれも用いることができる。また、有機材料としては、低分子化合物および高分子化合物のいずれも用いることができる。
電子取出し層の形成方法は、上記有機ＥＬ素子の有機発光層の形成方法と同様とすることができる。
As a material used for the electron extraction layer, a material generally used for the electron extraction layer of the organic thin film solar cell can be used, and any of inorganic materials and organic materials can be used. Moreover, as an organic material, both a low molecular compound and a high molecular compound can be used.
The method for forming the electron extraction layer can be the same as the method for forming the organic light emitting layer of the organic EL element.
（ｄ）陽極および陰極
本発明における有機薄膜太陽電池において、陰極はＢｉ合金電極である。なお、Ｂｉ合金電極については上述したので、ここでの説明は省略する。
(D) Anode and cathode In the organic thin-film solar cell of the present invention, the cathode is a Bi alloy electrode. Since the Bi alloy electrode has been described above, the description thereof is omitted here.
一方、本発明における有機薄膜太陽電池において、陰極がＢｉ合金電極であることから、陽極側から受光することが好ましく、陽極は透明電極であることが好ましい。また、陽極には仕事関数の大きい材料を用いることが好ましい。透明電極としては、ＩＴＯ、ＩＺＯ等、有機薄膜太陽電池に用いられる一般的なものを使用することができる。 On the other hand, in the organic thin film solar cell in the present invention, since the cathode is a Bi alloy electrode, it is preferable to receive light from the anode side, and the anode is preferably a transparent electrode. Further, it is preferable to use a material having a high work function for the anode. As the transparent electrode, a common material used for organic thin film solar cells such as ITO and IZO can be used.
（ｅ）基板
本発明における有機薄膜太陽電池において、陰極がＢｉ合金電極であることから、陽極側から受光することが好ましく、陽極が形成されている基板は透明基板であることが好ましい。透明基板としては、有機薄膜太陽電池に用いられる一般的なものを使用することができる。
(E) Substrate In the organic thin film solar cell of the present invention, since the cathode is a Bi alloy electrode, it is preferable to receive light from the anode side, and the substrate on which the anode is formed is preferably a transparent substrate. As a transparent substrate, the general thing used for an organic thin film solar cell can be used.
（３）有機トランジスタ
本発明の有機デバイスが有機トランジスタである場合、有機トランジスタは、例えば、ゲート電極、ゲート絶縁層、有機半導体層、ソース電極およびドレイン電極を有し、対向するソース電極およびドレイン電極の間に有機半導体層が配置され、ソース電極およびドレイン電極のうち有機半導体層上に形成された電極がＢｉ合金電極であるものである。
(3) Organic Transistor When the organic device of the present invention is an organic transistor, the organic transistor has, for example, a gate electrode, a gate insulating layer, an organic semiconductor layer, a source electrode and a drain electrode, and a source electrode and a drain electrode facing each other. An organic semiconductor layer is disposed between the electrodes, and the electrode formed on the organic semiconductor layer among the source electrode and the drain electrode is a Bi alloy electrode.
図３に例示する有機トランジスタ３０は、ボトムゲートトップコンタクト型の有機トランジスタの例であり、基板３１と、基板３１上に形成されたゲート電極３２と、ゲート電極３２を覆うように形成されたゲート絶縁層３３と、ゲート絶縁層３３上に形成された有機半導体層３４と、有機半導体層３４上に形成されたソース電極３５およびドレイン電極３６とを有している。この有機トランジスタ３０においては、対向する二つの電極（ソース電極３５およびドレイン電極３６）間に有機半導体層３４（有機層１１）が配置されており、有機半導体層３４（有機層１１）上に形成されたソース電極３５およびドレイン電極３６がＢｉ合金電極１２となっている。 An organic transistor 30 illustrated in FIG. 3 is an example of a bottom gate top contact type organic transistor, and includes a substrate 31, a gate electrode 32 formed on the substrate 31, and a gate formed so as to cover the gate electrode 32. It has an insulating layer 33, an organic semiconductor layer 34 formed on the gate insulating layer 33, and a source electrode 35 and a drain electrode 36 formed on the organic semiconductor layer 34. In this organic transistor 30, an organic semiconductor layer 34 (organic layer 11) is disposed between two opposing electrodes (source electrode 35 and drain electrode 36) and formed on the organic semiconductor layer 34 (organic layer 11). The source electrode 35 and the drain electrode 36 thus formed serve as the Bi alloy electrode 12.
図６に例示する有機トランジスタ３０は、トップゲートトップコンタクト型の有機トランジスタの例であり、基板３１と、基板３１上に形成された有機半導体層３４と、有機半導体層３４上に形成されたソース電極３５およびドレイン電極３６と、有機半導体層３４、ソース電極３５およびドレイン電極３６を覆うように形成されたゲート絶縁層３３と、ゲート絶縁層３３上に形成されたゲート電極３２とを有している。この有機トランジスタ３０においては、対向する二つの電極（ソース電極３５およびドレイン電極３６）間に有機半導体層３４（有機層１１）が配置されており、有機半導体層３４（有機層１１）上に形成されたソース電極３５およびドレイン電極３６がＢｉ合金電極１２となっている。 An organic transistor 30 illustrated in FIG. 6 is an example of a top gate top contact type organic transistor, and includes a substrate 31, an organic semiconductor layer 34 formed on the substrate 31, and a source formed on the organic semiconductor layer 34. An electrode 35 and a drain electrode 36; a gate insulating layer 33 formed so as to cover the organic semiconductor layer 34, the source electrode 35 and the drain electrode 36; and a gate electrode 32 formed on the gate insulating layer 33. Yes. In this organic transistor 30, an organic semiconductor layer 34 (organic layer 11) is disposed between two opposing electrodes (source electrode 35 and drain electrode 36) and formed on the organic semiconductor layer 34 (organic layer 11). The source electrode 35 and the drain electrode 36 thus formed serve as the Bi alloy electrode 12.
図３および図６に例示する有機トランジスタ３０においては、ソース電極３５およびドレイン電極３６がＢｉ合金電極１２であり、Ｂｉ合金電極１２はＢｉ合金中にＡｌが分散されたものであるので、ソース電極３５およびドレイン電極３６（Ｂｉ合金電極１２）と有機半導体層３４（有機層１１）との界面で電子注入障壁を低減することができ、高移動度を達成することが可能である。 In the organic transistor 30 illustrated in FIG. 3 and FIG. 6, the source electrode 35 and the drain electrode 36 are the Bi alloy electrode 12, and the Bi alloy electrode 12 is obtained by dispersing Al in the Bi alloy. 35, the electron injection barrier can be reduced at the interface between the drain electrode 36 (Bi alloy electrode 12) and the organic semiconductor layer 34 (organic layer 11), and high mobility can be achieved.
図７に例示する有機トランジスタ３０は、静電誘導型の有機トランジスタの例であり、基板３１と、基板３１上に形成されたドレイン電極３６と、ドレイン電極３６上に形成され有機半導体層３４と、有機半導体層３４内に配置されたゲート電極３２と、有機半導体層３４上に形成されたソース電極３５とを有している。この有機トランジスタ３０においては、対向する二つの電極（ソース電極３５およびドレイン電極３６）間に有機半導体層３４（有機層１１）が配置されており、有機半導体層３４（有機層１１）上に形成されたソース電極３５がＢｉ合金電極１２となっている。
図７に例示する有機トランジスタ３０においては、ソース電極３５がＢｉ合金電極１２であり、Ｂｉ合金電極１２はＢｉ合金中にＡｌが分散されたものであるので、ソース電極３５（Ｂｉ合金電極１２）と有機半導体層３４（有機層１１）との界面で電子注入障壁を低減することができ、高移動度を達成することが可能である。
なお、図７に示す有機トランジスタ３０においてはドレイン電極３６、有機半導体層３４およびソース電極３５の順に積層されているが、図示しないがソース電極、有機半導体層およびドレイン電極の順に積層されていてもよい。この場合には、ドレイン電極と有機半導体層との界面で電子注入障壁を低減することができる。
An organic transistor 30 illustrated in FIG. 7 is an example of an electrostatic induction organic transistor, and includes a substrate 31, a drain electrode 36 formed on the substrate 31, and an organic semiconductor layer 34 formed on the drain electrode 36. And a gate electrode 32 disposed in the organic semiconductor layer 34 and a source electrode 35 formed on the organic semiconductor layer 34. In this organic transistor 30, an organic semiconductor layer 34 (organic layer 11) is disposed between two opposing electrodes (source electrode 35 and drain electrode 36) and formed on the organic semiconductor layer 34 (organic layer 11). The source electrode 35 thus formed is the Bi alloy electrode 12.
In the organic transistor 30 illustrated in FIG. 7, the source electrode 35 is the Bi alloy electrode 12, and the Bi alloy electrode 12 is obtained by dispersing Al in the Bi alloy. Therefore, the source electrode 35 (Bi alloy electrode 12). The electron injection barrier can be reduced at the interface between the organic semiconductor layer 34 and the organic semiconductor layer 34 (organic layer 11), and high mobility can be achieved.
In the organic transistor 30 shown in FIG. 7, the drain electrode 36, the organic semiconductor layer 34, and the source electrode 35 are stacked in this order. However, although not shown, the source electrode, the organic semiconductor layer, and the drain electrode may be stacked in this order. Good. In this case, the electron injection barrier can be reduced at the interface between the drain electrode and the organic semiconductor layer.
図８に例示する有機トランジスタ３０は、ボトムゲートトップアンドボトムコンタクト型の有機トランジスタの例であり、基板３１と、基板３１上に形成されたゲート電極３２と、ゲート電極３２を覆うように形成されたゲート絶縁層３３と、ゲート絶縁層３３上に形成されたドレイン電極３６と、ゲート絶縁層３３およびドレイン電極３６を覆うように形成された有機半導体層３４と、有機半導体層３４上に形成されたソース電極３５とを有している。この有機トランジスタ３０においては、対向する二つの電極（ソース電極３５およびドレイン電極３６）間に有機半導体層３４（有機層１１）が配置されており、有機半導体層３４（有機層１１）上に形成されたソース電極３５がＢｉ合金電極１２となっている。
図８に例示する有機トランジスタ３０においては、ソース電極３５がＢｉ合金電極１２であり、Ｂｉ合金電極１２はＢｉ合金中にＡｌが分散されたものであるので、ソース電極３５（Ｂｉ合金電極１２）と有機半導体層３４（有機層１１）との界面で電子注入障壁を低減することができ、高移動度を達成することが可能である。
なお、図８に示す有機トランジスタ３０においてはドレイン電極３６、有機半導体層３４およびソース電極３５の順に積層されているが、図示しないがソース電極、有機半導体層およびドレイン電極の順に積層されていてもよい。この場合には、ドレイン電極と有機半導体層との界面で電子注入障壁を低減することができる。
An organic transistor 30 illustrated in FIG. 8 is an example of a bottom gate top and bottom contact type organic transistor, and is formed to cover the substrate 31, the gate electrode 32 formed on the substrate 31, and the gate electrode 32. The gate insulating layer 33, the drain electrode 36 formed on the gate insulating layer 33, the organic semiconductor layer 34 formed so as to cover the gate insulating layer 33 and the drain electrode 36, and the organic semiconductor layer 34 are formed. Source electrode 35. In this organic transistor 30, an organic semiconductor layer 34 (organic layer 11) is disposed between two opposing electrodes (source electrode 35 and drain electrode 36) and formed on the organic semiconductor layer 34 (organic layer 11). The source electrode 35 thus formed is the Bi alloy electrode 12.
In the organic transistor 30 illustrated in FIG. 8, the source electrode 35 is the Bi alloy electrode 12, and the Bi alloy electrode 12 is obtained by dispersing Al in the Bi alloy, so that the source electrode 35 (Bi alloy electrode 12). The electron injection barrier can be reduced at the interface between the organic semiconductor layer 34 and the organic semiconductor layer 34 (organic layer 11), and high mobility can be achieved.
In the organic transistor 30 shown in FIG. 8, the drain electrode 36, the organic semiconductor layer 34, and the source electrode 35 are stacked in this order. However, although not shown, the source electrode, the organic semiconductor layer, and the drain electrode may be stacked in this order. Good. In this case, the electron injection barrier can be reduced at the interface between the drain electrode and the organic semiconductor layer.
以下、有機トランジスタを構成する各層について説明する。 Hereinafter, each layer constituting the organic transistor will be described.
（ａ）有機半導体層
本発明における有機トランジスタにおいて、有機半導体層は、対向するソース電極およびドレイン電極間に配置されるものである。
(A) Organic semiconductor layer In the organic transistor of the present invention, the organic semiconductor layer is disposed between the opposed source electrode and drain electrode.
有機半導体層の材料としては、ドナー性（ｐ型）の低分子もしくは高分子の有機半導体材料を使用できる。有機半導体材料としては、有機トランジスタの有機半導体層に一般的に用いられる材料を使用することができる。
有機半導体層の形成方法としては、上記有機ＥＬ素子の有機発光層の形成方法と同様とすることができる。
As a material for the organic semiconductor layer, a donor (p-type) low molecular or high molecular organic semiconductor material can be used. As the organic semiconductor material, a material generally used for an organic semiconductor layer of an organic transistor can be used.
The method for forming the organic semiconductor layer can be the same as the method for forming the organic light emitting layer of the organic EL element.
（ｂ）ゲート絶縁層
ゲート絶縁層には種々の絶縁材料を用いることができ、無機酸化物でも有機化合物でも用いることができるが、特に、比誘電率の高い無機酸化物が好ましい。絶縁材料としては、有機トランジスタのゲート絶縁層に一般的に用いられる材料を使用することができる。
(B) Gate insulating layer Various insulating materials can be used for the gate insulating layer, and an inorganic oxide or an organic compound can be used. In particular, an inorganic oxide having a high relative dielectric constant is preferable. As the insulating material, a material generally used for a gate insulating layer of an organic transistor can be used.
（ｃ）ソース電極およびドレイン電極
本発明における有機トランジスタにおいて、ソース電極およびドレイン電極のうち有機半導体層上に形成される電極はＢｉ合金電極である。ソース電極およびドレイン電極のいずれがＢｉ合金電極となるのかは、有機トランジスタの構造に応じて適宜選択される。なお、Ｂｉ合金電極については上述したので、ここでの説明は省略する。
(C) Source electrode and drain electrode In the organic transistor of the present invention, the electrode formed on the organic semiconductor layer among the source electrode and the drain electrode is a Bi alloy electrode. Which of the source electrode and the drain electrode is a Bi alloy electrode is appropriately selected according to the structure of the organic transistor. Since the Bi alloy electrode has been described above, the description thereof is omitted here.
一方、ソース電極およびドレイン電極のうちＢｉ合金電極ではない電極としては、有機トランジスタに用いられる一般的なものを使用することができる。 On the other hand, as an electrode that is not a Bi alloy electrode among the source electrode and the drain electrode, a common electrode used in an organic transistor can be used.
（ｄ）ゲート電極
ゲート電極としては、有機トランジスタに用いられる一般的なものを使用することができる。
(D) Gate electrode As a gate electrode, the general thing used for an organic transistor can be used.
（ｅ）基板
基板は、ゲート電極、ゲート絶縁層、有機半導体層、ソース電極およびドレイン電極等を支持するものであればよく、有機トランジスタに用いられる一般的なものを使用することができる。
(E) Substrate Any substrate may be used as long as it supports a gate electrode, a gate insulating layer, an organic semiconductor layer, a source electrode, a drain electrode, and the like, and general substrates used for organic transistors can be used.
６．用途
本発明の有機デバイスの用途は、有機デバイスの種類に応じて適宜選択されるものである。例えば、本発明の有機デバイスが有機ＥＬ素子である場合、表示装置や照明装置に利用することができる。表示装置としては、具体的に、携帯電話やＰＤＡ等の携帯端末、ＰＣ、テレビ、ビデオカメラ、デジタルカメラ等を挙げることができる。
6). Use The use of the organic device of the present invention is appropriately selected according to the type of the organic device. For example, when the organic device of the present invention is an organic EL element, it can be used for a display device or a lighting device. Specific examples of the display device include mobile terminals such as mobile phones and PDAs, PCs, televisions, video cameras, and digital cameras.
Ｂ．有機ＥＬ素子
次に、本発明の有機ＥＬ素子について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は、陽極と、上記陽極上に形成され、少なくとも有機発光層を含む有機ＥＬ層と、上記有機ＥＬ層上に形成された陰極とを有する有機ＥＬ素子であって、上記陰極が、上述のＢｉ合金電極であることを特徴とするものである。
B. Organic EL Element Next, the organic EL element of the present invention will be described.
The organic EL element of the present invention is an organic EL element having an anode, an organic EL layer formed on the anode and including at least an organic light emitting layer, and a cathode formed on the organic EL layer, The cathode is the Bi alloy electrode described above.
図１は本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す概略断面図である。図１に例示する有機ＥＬ素子１は、基板２と、基板２上に形成された陽極３と、陽極３上に形成された有機発光層４（有機層１１）を含む有機ＥＬ層と、有機ＥＬ層上に形成され、Ｂｉ合金電極１２である陰極５とを有している。
図１に例示する有機ＥＬ素子１においては、陰極５がＢｉ合金電極１２であり、Ｂｉ合金電極１２はＢｉ合金中にＡｌが分散されたものであるので、陰極５（Ｂｉ合金電極１２）と有機発光層４（有機層１１）との界面で電子注入障壁を低減することができ、高輝度、高電流効率を達成することが可能である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the organic EL element of the present invention. An organic EL element 1 illustrated in FIG. 1 includes a substrate 2, an anode 3 formed on the substrate 2, an organic EL layer including an organic light emitting layer 4 (organic layer 11) formed on the anode 3, and organic The cathode 5 is formed on the EL layer and is the Bi alloy electrode 12.
In the organic EL element 1 illustrated in FIG. 1, the cathode 5 is a Bi alloy electrode 12, and the Bi alloy electrode 12 is obtained by dispersing Al in a Bi alloy, so that the cathode 5 (Bi alloy electrode 12) and The electron injection barrier can be reduced at the interface with the organic light emitting layer 4 (organic layer 11), and high luminance and high current efficiency can be achieved.
図４は本発明の有機ＥＬ素子の他の例を示す概略断面図である。図４に例示する有機ＥＬ素子１は、基板２と、基板２上に形成された陽極３と、陽極３上に形成された正孔注入輸送層６（有機層１１ａ）、正孔注入輸送層６上に形成された有機発光層４（有機層１１ｂ）、および有機発光層４上に形成された電子注入輸送層７を含む有機ＥＬ層と、有機ＥＬ層上に形成され、Ｂｉ合金電極１２である陰極５とを有している。
図４に例示する有機ＥＬ素子１においては、陰極５がＢｉ合金電極１２であり、Ｂｉ合金電極１２はＢｉ合金中にＡｌが分散されたものであるので、陰極５（Ｂｉ合金電極１２）と電子注入輸送層７との界面で電子注入障壁を低減することができる。特に、電子注入輸送層７の材料にかかわらず、電子注入特性を改善することができる。したがって、高輝度、高電流効率を達成することが可能である。
FIG. 4 is a schematic sectional view showing another example of the organic EL element of the present invention. 4 includes a substrate 2, an anode 3 formed on the substrate 2, a hole injection transport layer 6 (organic layer 11a) formed on the anode 3, and a hole injection transport layer. An organic light emitting layer 4 (organic layer 11b) formed on the organic light emitting layer 4, an organic EL layer including the electron injecting and transporting layer 7 formed on the organic light emitting layer 4, and the Bi alloy electrode 12 formed on the organic EL layer. And the cathode 5.
In the organic EL element 1 illustrated in FIG. 4, the cathode 5 is a Bi alloy electrode 12, and the Bi alloy electrode 12 is obtained by dispersing Al in a Bi alloy, so that the cathode 5 (Bi alloy electrode 12) and The electron injection barrier can be reduced at the interface with the electron injection / transport layer 7. In particular, the electron injection characteristics can be improved regardless of the material of the electron injection / transport layer 7. Therefore, it is possible to achieve high brightness and high current efficiency.
このように本発明においては、Ｂｉ合金電極である陰極ではＢｉ合金中にＡｌが分散されていることにより、電子注入特性が改善され、電子注入障壁が低減するので、有機ＥＬ素子の特性向上に寄与する。 In this way, in the present invention, in the cathode which is a Bi alloy electrode, Al is dispersed in the Bi alloy, so that the electron injection characteristics are improved and the electron injection barrier is reduced, so that the characteristics of the organic EL element are improved. Contribute.
また本発明においては、陰極がＢｉ合金電極であるので、ウェットプロセスにより陰極を形成することができ、陰極形成時の有機ＥＬ層へのダメージを防ぐとともに、有機ＥＬ素子の大型化、製造コストの低減を実現することができる。
さらに、Ｂｉ合金電極を構成するＢｉ合金の融点が所定の範囲内であるので、高温環境下においても安定して使用可能であり、環境の変化に影響されない高い信頼性を有する有機ＥＬ素子とすることができる。
また、Ｂｉ合金電極を構成するＢｉ合金はＢｉとＩｎおよびＳｎの少なくともいずれか１種とからなるので、環境に配慮した有機ＥＬ素子を得ることができる。
In the present invention, since the cathode is a Bi alloy electrode, the cathode can be formed by a wet process, preventing damage to the organic EL layer when forming the cathode, and increasing the size and manufacturing cost of the organic EL element. Reduction can be realized.
Furthermore, since the melting point of the Bi alloy constituting the Bi alloy electrode is within a predetermined range, the Bi alloy electrode can be used stably even in a high temperature environment, and the organic EL element has high reliability and is not affected by changes in the environment. be able to.
In addition, since the Bi alloy constituting the Bi alloy electrode is made of Bi and at least one of In and Sn, an organic EL element in consideration of the environment can be obtained.
なお、有機ＥＬ素子を構成する各層については、上記「Ａ．有機デバイス」の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。 In addition, about each layer which comprises an organic EL element, since it is the same as that of what was described in the term of the said "A. organic device", description here is abbreviate | omitted.
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
以下、本発明について実施例を用いて具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.
［実施例１］
１．サンプル作製
（１）Ａｌ
フィルム上にＡｌを蒸着してＡｌ膜を形成した。
[Example 1]
1. Sample preparation (1) Al
Al was deposited on the film to form an Al film.
（２）Ｂｉ合金のみ
Ｉｎ−Ｂｉ（６６．７％：３３．３％）を１２０度のホットプレート上で溶融し、フィルム上に滴下することで、Ｂｉ合金のみを含むＢｉ合金膜を形成した。
(2) Bi alloy only In-Bi (66.7%: 33.3%) was melted on a 120 degree hot plate and dropped onto the film to form a Bi alloy film containing only the Bi alloy. .
（３）Ｂｉ合金＋Ａｌ
Ｉｎ−Ｂｉ（６６．７％：３３．３％）を１２０度のホットプレート上で溶融し、溶融状態のＩｎ−ＢｉにＡｌワイヤを一日浸すことで、Ｂｉ合金およびＡｌを含む電極材料を得た。次いで、この電極材料をフィルム上に滴下し、フィルムと反対側の空気面から凝固させることで、Ｂｉ合金およびＡｌを含むＢｉ合金膜を形成した。Ｂｉ合金膜中のＡｌの含有量は０．０００６質量％とした。
(3) Bi alloy + Al
In-Bi (66.7%: 33.3%) was melted on a 120-degree hot plate, and an Al wire was immersed in the molten In-Bi for one day, whereby an electrode material containing Bi alloy and Al was obtained. Obtained. Next, this electrode material was dropped on the film and solidified from the air surface opposite to the film, thereby forming a Bi alloy film containing Bi alloy and Al. The Al content in the Bi alloy film was 0.0006% by mass.
２．仕事関数
（１）Ａｌ
上記のＡｌ膜の仕事関数を測定した。
2. Work function (1) Al
The work function of the Al film was measured.
（２）Ｂｉ合金のみ
上記のＢｉ合金のみを含むＢｉ合金膜の仕事関数を測定した。
(2) Bi alloy only The work function of the Bi alloy film containing only the above Bi alloy was measured.
（３）Ｂｉ合金＋Ａｌ
まず、Ｂｉ合金およびＡｌを含むＢｉ合金膜をフィルムから剥がし、成膜時にＢｉ合金膜のフィルムと接していた面（フィルム面）とその反対側の空気と接していた面（空気面）について仕事関数を測定した。
次に、ウェスにアセトンを染み込ませたものを用いてＢｉ合金膜のフィルム面を１度拭取った後、仕事関数を測定した。
また、ウェスにアセトンを染み込ませたものを用いてＢｉ合金膜のフィルム面を２度拭取った後、仕事関数を測定した。
(3) Bi alloy + Al
First, the Bi alloy film containing Bi alloy and Al is peeled off from the film, and work is performed on the surface (film surface) that is in contact with the film of the Bi alloy film at the time of film formation and the surface that is in contact with the air on the opposite side (air surface). The function was measured.
Next, the work surface was measured after wiping the film surface of the Bi alloy film once using a cloth soaked with acetone.
In addition, the work function was measured after wiping the film surface of the Bi alloy film twice using a cloth soaked with acetone.
なお、仕事関数は、理研計器（株）製の光電子分光装置ＡＣ−３を用いて測定した。測定は、上述の膜について、上記の光電子分光装置ＡＣ−３で光電子が放出されるエネルギー値で決定した。測定条件としては、５０ｎＷの光量で０．０５ｅＶ刻みで行った。 The work function was measured using a photoelectron spectrometer AC-3 manufactured by Riken Keiki Co., Ltd. The measurement was determined by the energy value at which photoelectrons were emitted from the above-described photoelectron spectrometer AC-3 for the above-described film. As measurement conditions, it was performed in increments of 0.05 eV with a light amount of 50 nW.
表２より、Ｂｉ合金およびＡｌを用いたＢｉ合金膜の空気面は、Ｂｉ合金のみを用いたＢｉ合金膜と仕事関数が同じであった。一方、Ｂｉ合金およびＡｌを用いたＢｉ合金膜のフィルム面は、Ｂｉ合金のみを用いたＢｉ合金膜よりも仕事関数が小さく、Ａｌに由来する値を示した。また、Ｂｉ合金およびＡｌを用いたＢｉ合金膜では、拭取り前後で仕事関数がほぼ同じであった。 From Table 2, the work function of the air surface of the Bi alloy film using Bi alloy and Al was the same as that of the Bi alloy film using only Bi alloy. On the other hand, the film surface of the Bi alloy film using Bi alloy and Al had a work function smaller than that of the Bi alloy film using only Bi alloy, and showed a value derived from Al. Moreover, in the Bi alloy film using Bi alloy and Al, the work function was almost the same before and after wiping.
３．ＸＲＤ
上記のＢｉ合金およびＡｌからなるＢｉ合金膜の形成において、Ｂｉ合金膜中のＡｌの含有量を０．０００１質量％および０．０００６質量％と変化させてＢｉ合金およびＡｌからなるＢｉ合金膜を形成した。
上記のＢｉ合金のみからなるＢｉ合金膜、Ｂｉ合金およびＡｌからなるＢｉ合金膜について、Ｘ線回折を測定した。図９および図１０にＸＲＤパターンをそれぞれ示す。
図９に示すように、Ａｌ添加量が少ない場合、Ｂｉ合金のみとほぼ変わらないＸＲＤパターンが得られた。一方、図１０に示すように、Ａｌ添加量が多い場合、ピーク強度に大きな相違が見られた。これは、Ｂｉ合金にＡｌを多量に添加することで、Ｂｉ合金の結晶構造に歪みが生じたためと考えられる。
また、Ｂｉ合金にＡｌを添加した場合、Ａｌに由来するピークは観察されなかった。これは、Ｂｉ合金膜におけるＡｌが非常に微細であるためであると考えられる。
3. XRD
In the formation of the Bi alloy film made of Bi alloy and Al, the Bi alloy film made of Bi alloy and Al is changed by changing the Al content in the Bi alloy film to 0.0001 mass% and 0.0006 mass%. Formed.
X-ray diffraction was measured for the Bi alloy film made of only the Bi alloy, the Bi alloy film made of Bi, and the Al alloy film. 9 and 10 show XRD patterns, respectively.
As shown in FIG. 9, when the amount of Al added was small, an XRD pattern almost the same as that of the Bi alloy was obtained. On the other hand, as shown in FIG. 10, when the Al addition amount is large, a large difference was observed in the peak intensity. This is presumably because the Bi alloy crystal structure was distorted by adding a large amount of Al to the Bi alloy.
Further, when Al was added to the Bi alloy, no peak derived from Al was observed. This is considered to be because Al in the Bi alloy film is very fine.
４．表面分析
上記のＢｉ合金およびＡｌを含むＢｉ合金膜について、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）により表面分析を行った。
測定にはＰｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ社製ＰＨＩ−５６００型を用いた。測定に用いたＸ線源としては、ＡｌＫα線を用いた。モノクロメーターは使用せず、加速電圧１５ｋＶ、Ａｎｏｄｅ Ｐｏｗｅｒ ３００Ｗの条件で測定した。
Ｂｉ合金膜は、Ｂｉ合金膜をフィルムから剥がし、フィルムと接していた面（フィルム面）とその反対側の空気と接していた面（空気面）をそれぞれ測定し、フィルム面は角度分解による深さ方向測定を実施した。Ｂｉ、Ｉｎ、Ａｌの比率を表３、表４に示す。
表３から、フィルム面にはＡｌが観察されるが、空気面ではＡｌが観察されないことがわかる。また表４から、フィルム面においても光電子取り出し角度を大きくし、表面から深くなるにつれてＡｌの比率が減少していることがわかる。これはフィルムの反対側からの空気面から凝固させることでＢｉ合金中のＡｌがフィルム側に偏析されたためである。
4). Surface analysis The above-described Bi alloy and Bi alloy film containing Al were subjected to surface analysis by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).
For the measurement, PHI-5600 type manufactured by Perkin Elmer was used. AlKα rays were used as the X-ray source used for the measurement. A monochromator was not used, and the measurement was performed under the conditions of an acceleration voltage of 15 kV and Anode Power 300W.
The Bi alloy film is obtained by peeling the Bi alloy film from the film and measuring the surface in contact with the film (film surface) and the surface in contact with the air on the opposite side (air surface). A lateral measurement was performed. The ratios of Bi, In, and Al are shown in Tables 3 and 4.
Table 3 shows that Al is observed on the film surface, but Al is not observed on the air surface. Table 4 also shows that the photoelectron extraction angle is increased on the film surface, and the Al ratio decreases with increasing depth from the surface. This is because Al in the Bi alloy was segregated to the film side by solidifying from the air surface from the opposite side of the film.
［実施例２］
＜真空注入法により陰極を形成した有機ＥＬ素子の作製＞
２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．７ｍｍの三容真空社製のガラス基板上に、陽極として、厚さ１５０ｎｍのＩＴＯをストライプ状にパターン形成した。このＩＴＯ基板を、中性洗剤、超純水の順に超音波洗浄し、ＵＶオゾン洗浄を１０分間行った。
[Example 2]
<Preparation of organic EL device having cathode formed by vacuum injection method>
On a glass substrate manufactured by Sanyo Vacuum Co., Ltd. having a size of 25 mm × 25 mm × 0.7 mm, ITO having a thickness of 150 nm was patterned in a stripe pattern as an anode. This ITO substrate was ultrasonically cleaned in the order of neutral detergent and ultrapure water, and UV ozone cleaning was performed for 10 minutes.
ＩＴＯ基板上に、正孔注入層として、厚み３０ｎｍのＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ薄膜を形成した。ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ薄膜は、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ溶液（Ｂａｙｅｒ社製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ ＡＩ ４０８３）を塗布して成膜した。溶液の塗布後、溶剤を蒸発させるためにホットプレートを用いて２００℃で３０分乾燥させた。 A PEDOT-PSS thin film having a thickness of 30 nm was formed as a hole injection layer on the ITO substrate. The PEDOT-PSS thin film was formed by applying a PEDOT-PSS solution (manufactured by Bayer, Baytron P AI 4083). After application of the solution, it was dried at 200 ° C. for 30 minutes using a hot plate in order to evaporate the solvent.
正孔注入層上に、正孔注入輸送層として、共役系の高分子材料であるポリ［（９，９−ジオクチルフルオレニル−２，７−ジイル）−ｃｏ−（４，４’−（Ｎ−（４−ｓｅｃ−ブチルフェニル））ジフェニルアミン）］（ＴＦＢ）を用いて、厚み１０ｎｍのＴＦＢ薄膜を形成した。ＴＦＢ薄膜は、キシレンにＴＦＢを０．４重量％の濃度で溶解させた溶液を、スピンコート法により塗布して成膜した。溶液の塗布後、溶剤を蒸発させるためにホットプレートを用いて２００℃で３０分乾燥させた。 On the hole injection layer, poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -co- (4,4 ′-( N- (4-sec-butylphenyl)) diphenylamine)] (TFB) was used to form a 10 nm thick TFB thin film. The TFB thin film was formed by applying a solution in which TFB was dissolved in xylene at a concentration of 0.4 wt% by spin coating. After application of the solution, it was dried at 200 ° C. for 30 minutes using a hot plate in order to evaporate the solvent.
次に、正孔注入輸送層上に、発光層として、Ｔｒｉｓ［２−（ｐ−ｔｏｌｙｌ）ｐｙｒｉｄｉｎｅ］ｉｒｉｄｉｕｍ（III）（Ｉｒ（ｍｐｐｙ）３）を発光性ドーパントとして含有し、Ｐｏｌｙ（Ｎ−ｖｉｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ）（ＰＶＫ）と１，３−ｂｉｓ［（４−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ）−１，３，４−ｏｘｉｄｉａｚｏｌｙｌ］ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ（ＯＸＤ−７）をホストとして含有した、厚み８０ｎｍの混合薄膜を形成した。混合薄膜は、トルエンにＩｒ（ｍｐｐｙ）３とＰＶＫとＯＸＤ−７とを１．８重量％の濃度で溶解させた溶液をスピンコート法により塗布して成膜した。溶液中の固形分は、重量比でＰＶＫ：ＯＸＤ−７：Ｉｒ（ｍｐｐｙ）３＝７０：２０：１０に調整した。溶液の塗布後、溶剤を蒸発させるためにホットプレートを用いて１１０℃で３０分乾燥させた。 Next, Tris [2- (p-tolyl) pyridine] iridium (III) (Ir (mppy) 3) is contained as a luminescent dopant on the hole injecting and transporting layer as a luminescent dopant, and Poly (N-vinylcarbazole). ) (PVK) and 1,3-bis [(4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxydiazolyl] phenylene (OXD-7) as a host were formed to form a mixed thin film having a thickness of 80 nm. The mixed thin film was formed by applying a solution obtained by dissolving Ir (mppy) 3, PVK, and OXD-7 at a concentration of 1.8 wt% in toluene by spin coating. The solid content in the solution was adjusted to PVK: OXD-7: Ir (mppy) 3 = 70: 20: 10 by weight ratio. After application of the solution, it was dried at 110 ° C. for 30 minutes using a hot plate in order to evaporate the solvent.
発光層上に、電子注入輸送層として、厚み５ｎｍ以下のＬｉＢｑ薄膜を形成した。ＬｉＢｑ薄膜は、１−ブタノールにＬｉＢｑを０．２重量％の濃度で溶解させた溶液を、スピンコート法により塗布して成膜した。溶液の塗布後、溶剤を蒸発させるためにホットプレートを用いて１１０℃で１５分乾燥させた。 On the light emitting layer, a LiBq thin film having a thickness of 5 nm or less was formed as an electron injecting and transporting layer. The LiBq thin film was formed by applying a solution obtained by dissolving LiBq in 1-butanol at a concentration of 0.2 wt% by a spin coating method. After application of the solution, it was dried at 110 ° C. for 15 minutes using a hot plate in order to evaporate the solvent.
電子注入輸送層形成後、中央部に貫通孔を設けた無アルカリガラスとＵＶ硬化型エポキシ接着剤を用いて封止した。
封止後、無アルカリガラスの貫通孔上にＡｌを添加した溶融Ｂｉ合金（Ｉｎ−Ｂｉ（６６．７％：３３．３％））を滴下し、溶融状態を保ちながら真空引き、ベントすることによりＡｌ添加Ｂｉ合金を注入、陰極を形成した。
After the formation of the electron injecting and transporting layer, sealing was performed using alkali-free glass having a through hole in the center and a UV curable epoxy adhesive.
After sealing, a molten Bi alloy (In-Bi (66.7%: 33.3%)) added with Al is dropped onto the alkali-free glass through-hole, and a vacuum is drawn and vented while maintaining the molten state. Then, an Al-added Bi alloy was injected to form a cathode.
［比較例１］
Ａｌを真空蒸着して陰極を形成したこと以外は、実施例２と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
[Comparative Example 1]
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 2 except that Al was vacuum deposited to form a cathode.
［比較例２］
陰極の形成においてＢｉ合金にＡｌを添加しなかったこと以外は、実施例２と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
[Comparative Example 2]
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 2 except that Al was not added to the Bi alloy in forming the cathode.
［評価］
実施例２の有機ＥＬ素子について、輝度−電流効率特性を測定した。輝度はトプコン（株）製輝度計ＢＭ−８を用いて測定した。電流効率は得られた結果を基に、発光面積と電流と輝度から計算して算出した。図１１に輝度−電流効率曲線を示す。
また、実施例２および比較例１，２の有機ＥＬ素子に１０Ｖの電圧を印加し、輝度を測定した。実施例２では輝度が４０００ｃｄ／ｍ2、比較例１では３８００ｃｄ／ｍ2、比較例２では１１ｃｄ／ｍ2あった。このときの実施例２の有機ＥＬ素子の発光状態の写真を図１２に示す。
実施例２および比較例１の結果から、Ｂｉ合金にＡｌを添加することで、Ａｌを真空蒸着した従来の有機ＥＬ素子と同程度の特性が得られることが分かった。
また、実施例２および比較例２の結果から、Ｂｉ合金にＡｌを添加することで電子注入特性が改善されることが分かった。
[Evaluation]
With respect to the organic EL element of Example 2, the luminance-current efficiency characteristics were measured. The luminance was measured using a luminance meter BM-8 manufactured by Topcon Corporation. The current efficiency was calculated by calculating from the light emitting area, current and luminance based on the obtained results. FIG. 11 shows a luminance-current efficiency curve.
In addition, a voltage of 10 V was applied to the organic EL elements of Example 2 and Comparative Examples 1 and 2, and the luminance was measured. Luminance in Example 2 is 4000 cd / m 2, Comparative Example 1, 3800 cd / m 2, was 11 cd / m 2 in Comparative Example 2. The photograph of the light emission state of the organic EL element of Example 2 at this time is shown in FIG.
From the results of Example 2 and Comparative Example 1, it was found that by adding Al to the Bi alloy, characteristics comparable to those of a conventional organic EL element obtained by vacuum-depositing Al were obtained.
Further, from the results of Example 2 and Comparative Example 2, it was found that the electron injection characteristics were improved by adding Al to the Bi alloy.
［実施例３］
実施例２と同様にして電子注入輸送層までを形成し、陰極には実施例１、１．サンプル作製、（３）と同様にして作製したＡｌを含むＢｉ合金膜を貼り合わせて有機EL素子を作製した。電子注入輸送層とＡｌ含有Ｂｉ合金膜との貼り合わせは、電子注入輸送層まで形成した基板を110℃に加熱したホットプレート上に基板を放置し、Ａｌ含有Ｂｉ合金膜のフィルム面を基板に重ねることで接合した。
[Example 3]
In the same manner as in Example 2, the layers up to the electron injecting and transporting layer were formed, and Examples 1, 1. Samples were prepared, and an Al-containing Bi alloy film prepared in the same manner as in (3) was bonded to prepare an organic EL element. The bonding of the electron injecting and transporting layer and the Al-containing Bi alloy film is performed by leaving the substrate formed up to the electron injecting and transporting layer on a hot plate heated to 110 ° C., and using the film surface of the Al containing Bi alloy film as the substrate. Joined by overlapping.
［実施例４］
Ａｌ含有Ｂｉ合金膜の空気面を基板に重ねて貼り合わせたこと以外は、実施例３と同様にして有機EL素子を作製した。
[Example 4]
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 3 except that the air surface of the Al-containing Bi alloy film was laminated and bonded to the substrate.
［比較例３］
実施例１、１．サンプル作製、（２）と同様にして作製したＡｌを添加していないＢｉ合金膜を用いたこと以外は、実施例３と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
[Comparative Example 3]
Example 1, 1. An organic EL device was produced in the same manner as in Example 3 except that a Bi alloy film without addition of Al produced in the same manner as in sample preparation (2) was used.
［評価］
実施例３，４および比較例３の有機ＥＬ素子に１０Ｖの電圧を印加し、輝度を測定した。実施例３では輝度が４０００ｃｄ／ｍ2、実施例４では３５ｃｄ／ｍ2、比較例３では１０ｃｄ／ｍ2あった。
[Evaluation]
A voltage of 10 V was applied to the organic EL elements of Examples 3 and 4 and Comparative Example 3, and the luminance was measured. Luminance in Example 3 is 4000 cd / m 2, Example 4, 35 cd / m 2, was 10 cd / m 2 in Comparative Example 3.
実施例３，４および比較例３の結果から、仕事関数が小さい面、つまりＡｌが偏析している面を電子注入輸送層と接合することで良好な発光特性が得られることが分かった。 From the results of Examples 3 and 4 and Comparative Example 3, it was found that good light emission characteristics can be obtained by bonding a surface having a low work function, that is, a surface on which Al is segregated, to the electron injection transport layer.
１ … 有機ＥＬ素子
２ … 基板
３ … 陽極
４ … 有機発光層
５ … 陰極
６ … 正孔注入輸送層
７ … 電子注入輸送層
８ … 有機ＥＬ層
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ … 有機層
１２ … Ｂｉ合金電極
２１ … 基板
２２ … 陽極
２３ … 光電変換層
２４ … 陰極
２５ … 正孔取出し層
２６ … 電子取出し層
３１ … 基板
３２ … ゲート電極
３３ … ゲート絶縁層
３４ … 有機半導体層
３５ … ソース電極
３６ … ドレイン電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Organic EL element 2 ... Substrate 3 ... Anode 4 ... Organic light emitting layer 5 ... Cathode 6 ... Hole injection transport layer 7 ... Electron injection transport layer 8 ... Organic EL layer 11, 11a, 11b, 11c ... Organic layer 12 ... Bi Alloy electrode 21 ... Substrate 22 ... Anode 23 ... Photoelectric conversion layer 24 ... Cathode 25 ... Hole extraction layer 26 ... Electron extraction layer 31 ... Substrate 32 ... Gate electrode 33 ... Gate insulating layer 34 ... Organic semiconductor layer 35 ... Source electrode 36 ... Drain electrode
Claims (4)
前記有機層上に形成された少なくとも一つの前記電極が、ＢｉとＩｎおよびＳｎの少なくともいずれか１種とからなるＢｉ合金中に、Ａｌが分散されたＢｉ合金電極であることを特徴とする有機デバイス。 An organic device having two or more electrodes facing each other and an organic layer disposed between the two electrodes facing each other,
The organic material is characterized in that at least one of the electrodes formed on the organic layer is a Bi alloy electrode in which Al is dispersed in a Bi alloy composed of Bi and at least one of In and Sn. device.
前記陰極が、請求項１または請求項２に記載のＢｉ合金電極であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 An organic electroluminescence device having an anode, an organic electroluminescence layer formed on the anode and including at least an organic light emitting layer, and a cathode formed on the organic electroluminescence layer,
The organic electroluminescent element, wherein the cathode is the Bi alloy electrode according to claim 1.
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- 2011-07-13 JP JP2011155107A patent/JP5796385B2/en active Active
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