JPH09283281A - Organic electroluminescent element - Google Patents

Organic electroluminescent element

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JPH09283281A
JPH09283281A JP8093980A JP9398096A JPH09283281A JP H09283281 A JPH09283281 A JP H09283281A JP 8093980 A JP8093980 A JP 8093980A JP 9398096 A JP9398096 A JP 9398096A JP H09283281 A JPH09283281 A JP H09283281A
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JP
Japan
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cathode
organic
concentration
layer
lithium
Prior art date
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Application number
JP8093980A
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Japanese (ja)
Inventor
Mutsumi Suzuki
睦美 鈴木
Masao Fukuyama
正雄 福山
Mutsuaki Murakami
睦明 村上
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09283281A publication Critical patent/JPH09283281A/en
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/805Electrodes
    • H10K50/82Cathodes

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic electroluminescent element with excellent conservation stability, which has high brightness with low voltage drive and a small change rate of brightness in a conservation period when certain voltage is applid. SOLUTION: For a cathode, alloy with two types of metals such as aluminum and lithium, aluminum and calcium, silver and lithium and silver and strontium is used, the composition of the latter/the former being within 0.3-1.3, 0.2-5, 0.04-0.3 and 0.1-3(wt.%) so that an organic electroluminescent element with excellent conservation stability can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、各種の表示装置と
して広範囲に利用される発光素子であって、特に少なく
とも一層以上の有機層を有し、低い駆動電圧、高輝度、
安定性に優れた有機電界発光素子に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting device that is widely used as various display devices, and particularly has at least one or more organic layers and has a low driving voltage, high brightness,
The present invention relates to an organic electroluminescence device having excellent stability.

【0002】[0002]

【従来の技術】電界発光素子は、自己発光のために液晶
素子にくらべて明るく、鮮明な表示が可能であるため、
旧来多くの研究者によって研究されてきた。
2. Description of the Related Art An electroluminescent device is brighter and clearer than a liquid crystal device due to self-luminous display.
It has been studied by many researchers since ancient times.

【0003】現在、実用レベルに達した電界発光素子と
しては、無機材料のZnSを用いた素子がある。
At present, as an electroluminescent element which has reached a practical level, there is an element using ZnS which is an inorganic material.

【0004】しかし、この様な無機の電界発光素子は発
光のための駆動電圧として200V以上が必要であるた
め、広く使用されるには至っていない。
However, since such an inorganic electroluminescent device requires a driving voltage of 200 V or more for emitting light, it has not been widely used.

【0005】これに対して、有機材料を用いた電界発光
素子である有機電界発光素子は、従来、実用的なレベル
からはほど遠いものであったが、1987年にコダック
社のC.W.Tangらによって開発された積層構造素
子により、その特性が飛躍的に進歩した。
On the other hand, an organic electroluminescent device, which is an electroluminescent device using an organic material, has hitherto been far from a practical level, but in 1987, a C.I. W. The laminated structure element developed by Tang et al. Has made dramatic progress in its characteristics.

【0006】彼らは、蒸着膜の構造が安定であって電子
を輸送することのできる蛍光体と、正孔を輸送すること
のできる有機物を積層し、両方のキャリヤーを蛍光体中
に注入して発光させることに成功した。
[0006] They laminated a phosphor having a stable structure of a vapor-deposited film capable of transporting electrons and an organic substance capable of transporting holes, and injecting both carriers into the phosphor. I succeeded in making it emit light.

【0007】これによって、有機電界発光素子の発光効
率が向上し、10V以下の電圧で1000cd/m2
上の発光が得られる様になった。
As a result, the luminous efficiency of the organic electroluminescence device was improved, and light emission of 1000 cd / m 2 or more could be obtained at a voltage of 10 V or less.

【0008】その後、多くの研究者によってその特性向
上のための研究が行われ、現在では10000cd/m
2以上の発光特性が得られている。
[0008] After that, many researchers have conducted researches to improve the characteristics, and are now 10,000 cd / m.
Emission characteristics of 2 or more are obtained.

【0009】このような有機電界発光素子の基本的な発
光特性は、すでに十分実用範囲にあるため、現状は、経
時変化に伴い、ダークスポットが拡大したり、駆動電圧
が上昇し、発光輝度が減少するといった点を改良し、保
存安定性を向上させる試みが種々なされている。
Since the basic light emitting characteristics of such an organic electroluminescent device are already in a practical range, at present, the dark spot expands or the driving voltage rises with the lapse of time, and the light emission luminance is increased. Various attempts have been made to improve the storage stability by improving the decrease.

【0010】従来、陰極には、電子の注入を容易にする
ために低仕事関数を有する金属であるマグネシウムと、
対環境安定性を向上させるために添加される銀との合金
が用いられてきた(特開平2−15595号公報等)。
Conventionally, magnesium, which is a metal having a low work function for facilitating the injection of electrons, has been used for the cathode.
An alloy with silver, which is added to improve environmental stability, has been used (JP-A-2-15595, etc.).

【0011】しかし、主成分であるマグネシウムの反応
性が高いために十分な保存安定性が得られず、初期の駆
動電圧も十分に低いとはいえなかった。
However, since the reactivity of magnesium as the main component is high, sufficient storage stability cannot be obtained, and the initial driving voltage cannot be said to be sufficiently low.

【0012】また、陰極に、安定な金属に低仕事関数を
有するアルカリ金属、またはアルカリ土類金属を添加し
た合金を用いる例もある(特開平4−212287号公
報、特開平5−159882号公報等)。
There is also an example in which an alloy obtained by adding an alkali metal having a low work function or an alkaline earth metal to a stable metal is used for the cathode (JP-A-4-212287, JP-A-5-159882). etc).

【0013】例えば、特開平4−212287号公報に
よれば、陰極中にアルカリ金属を6mol%以上含む場
合に効果的であると記載されている。
For example, JP-A-4-212287 describes that it is effective when the cathode contains an alkali metal in an amount of 6 mol% or more.

【0014】一方、特開平5−159882号公報によ
れば、アルミニウムに対しリチウムが0.01〜0.1
wt%含まれる場合、あるいはにマグネシウムに対しス
トロンチウムが10〜25wt%含まれる場合に、発光
効率が優れた素子が得られ、なおかつ駆動時の輝度低下
も小さいとされている。
On the other hand, according to Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-159882, 0.01 to 0.1 of lithium is added to aluminum.
It is said that when it is contained in an amount of wt% or when strontium is contained in an amount of 10 to 25 wt% with respect to magnesium, an element having excellent luminous efficiency can be obtained, and the decrease in luminance during driving is small.

【0015】さらに、有機/陰極界面領域の安定性を向
上させるために、合金層の上に保護電極層を設けた例も
みられる。
Further, there is an example in which a protective electrode layer is provided on the alloy layer in order to improve the stability of the organic / cathode interface region.

【0016】しかし、実用化のためには、少なくとも数
千時間に及ぶ保存安定性が必要であるが、上記の陰極の
場合には不十分であった。
However, for practical use, storage stability of at least several thousand hours is required, but this is not sufficient in the case of the above cathode.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、保存
安定性に優れた有機電界発光素子、具体的には低電圧駆
動で高輝度が得られ、かつその保存時間に対する一定電
圧印加時の輝度の変化率が小さい有機電界発光素子を提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an organic electroluminescent device having excellent storage stability, specifically, high luminance when driven at a low voltage, and a constant voltage applied during the storage time. An object of the present invention is to provide an organic electroluminescence device having a small change rate of luminance.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、陽極と陰極の間に少なくとも1層以上の
有機層を有する有機電界発光素子において、陰極が2種
類の金属の合金、具体的にはアルミニウムとリチウム、
アルミニウムとカルシウム、銀とリチウム、銀とストロ
ンチウムの合金で構成されており、前者を第1金属、後
者を第2金属としたときに、第1金属に対する第2金属
の組成がそれぞれ0.3〜1.3wt%、0.2〜5w
t%、0.04〜0.3wt%、0.1〜3wt%の範
囲にあることを特徴とした有機電界発光素子である。
In order to achieve the above object, the present invention provides an organic electroluminescent device having at least one organic layer between an anode and a cathode, the cathode being an alloy of two kinds of metals. , Specifically aluminum and lithium,
It is composed of an alloy of aluminum and calcium, silver and lithium, and silver and strontium. When the former is the first metal and the latter is the second metal, the composition of the second metal relative to the first metal is 0.3- 1.3wt%, 0.2-5w
The organic electroluminescent device is characterized by being in the range of t%, 0.04 to 0.3 wt%, and 0.1 to 3 wt%.

【0019】さらにいえば、本発明は、陽極と陰極の間
に少なくとも一層以上の有機層を有する有機電界発光素
子において、上記陰極の合金層の上にアルカリ金属、ア
ルカリ土類金属以外の金属を酸化防止層として積層した
ことを特徴とした有機電界発光素子であってもよい。
Furthermore, according to the present invention, in an organic electroluminescent device having at least one organic layer between an anode and a cathode, a metal other than an alkali metal or an alkaline earth metal is deposited on the alloy layer of the cathode. It may be an organic electroluminescence device characterized by being laminated as an antioxidant layer.

【0020】この様な構成により、低電圧駆動で高輝度
が得られ、かつその保存時間に対する一定電圧印加時の
輝度の変化率が小さい有機電界発光素子を得ることがで
きる。
With such a structure, it is possible to obtain an organic electroluminescence device which can obtain a high luminance by driving at a low voltage and has a small change rate of the luminance when a constant voltage is applied with respect to its storage time.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】請求項1に記載の本発明は、一対
の電極の間に有機層を有する有機電界発光素子であっ
て、前記一対の電極の内の陰極が、アルミニウムとリチ
ウムの合金を含み、前記リチウムの前記アルミニウムに
対する濃度が0.3〜1.3wt%である有機電界発光
素子である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention according to claim 1 is an organic electroluminescent device having an organic layer between a pair of electrodes, wherein the cathode of the pair of electrodes is an alloy of aluminum and lithium. And an organic electroluminescence device having a concentration of the lithium with respect to the aluminum of 0.3 to 1.3 wt%.

【0022】また、請求項2に記載の本発明は、一対の
電極の間に有機層を有する有機電界発光素子であって、
前記一対の電極の内の陰極が、アルミニウムとカルシウ
ムの合金を含み、前記カルシウムの前記アルミニウムに
対する濃度が0.2〜5wt%である有機電界発光素子
である。
The present invention according to claim 2 is an organic electroluminescent device having an organic layer between a pair of electrodes,
The cathode of the pair of electrodes is an organic electroluminescent device containing an alloy of aluminum and calcium, and the concentration of calcium with respect to the aluminum is 0.2 to 5 wt%.

【0023】また、請求項3に記載の本発明は、一対の
電極の間に有機層を有する有機電界発光素子であって、
前記一対の電極の内の陰極が、銀とリチウムの合金を含
み、前記リチウムの前記銀に対する濃度が0.04〜
0.3wt%である有機電界発光素子である。
The present invention according to claim 3 is an organic electroluminescent device having an organic layer between a pair of electrodes,
The cathode of the pair of electrodes contains an alloy of silver and lithium, and the concentration of lithium in the silver is 0.04 to
The organic electroluminescence device is 0.3 wt%.

【0024】また、請求項4に記載の本発明は、一対の
電極の間に有機層を有する有機電界発光素子であって、
前記一対の電極の内の陰極が、銀とストロンチウムの合
金を含み、前記ストロンチウムの前記銀に対する濃度が
0.1〜3wt%である有機電界発光素子である。
Further, the present invention according to claim 4 is an organic electroluminescence device having an organic layer between a pair of electrodes,
In the organic electroluminescent device, the cathode of the pair of electrodes contains an alloy of silver and strontium, and the concentration of the strontium with respect to the silver is 0.1 to 3 wt%.

【0025】この様な各構成においては、保存安定性に
優れた有機電界発光素子、つまり、低電圧駆動であって
輝度が高く、かつその保存時間に対する一定電圧印加時
の輝度の変化率が小さくなる作用を呈する。
In each of the above-mentioned constitutions, the organic electroluminescent device having excellent storage stability, that is, the low luminance and the high luminance, and the small change rate of the luminance when the constant voltage is applied to the storage time are small. Exhibits the effect of.

【0026】具体的には、保存時間に対する一定電圧印
加時の輝度の相対変化を、5000h経過後で20%以
内に抑制するものである。
Specifically, the relative change of the luminance when a constant voltage is applied with respect to the storage time is suppressed within 20% after 5000 hours.

【0027】ここで、請求項5や請求項6に記載の様
に、陰極の上に酸化防止層としてアルカリ金属、アルカ
リ土類金属以外の金属を積層してもよく、一層保存安定
性が向上する。
Here, as described in claim 5 or claim 6, a metal other than an alkali metal or an alkaline earth metal may be laminated on the cathode as an antioxidant layer to further improve the storage stability. To do.

【0028】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照しながらより具体的に説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described more specifically with reference to the drawings.

【0029】図1は、本実施の形態の有機電界発光素子
の概略構成を示す断面図である。図1において、ガラス
基板1上に陽極2をあらかじめ形成し、その上に正孔輸
送層3、発光層4、電子輸送層5、陰極6、酸化防止膜
7を順次設ける。
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic structure of the organic electroluminescence device of this embodiment. In FIG. 1, an anode 2 is previously formed on a glass substrate 1, and a hole transport layer 3, a light emitting layer 4, an electron transport layer 5, a cathode 6 and an antioxidant film 7 are sequentially provided on the anode 2.

【0030】この様な構成において、陽極2としてはイ
ンジウム錫酸化物(ITO)のような透明電極、あるい
は金などの半透明電極を用いることができる。
In this structure, a transparent electrode such as indium tin oxide (ITO) or a semitransparent electrode such as gold can be used as the anode 2.

【0031】ここで、正孔輸送層3を形成する材料とし
ては、正孔の移動度が大きいこと、ピンホールのない薄
膜が形成できること、及び発光層の蛍光に対して透明で
あることが必要とされる。
Here, the material for forming the hole transport layer 3 must have high hole mobility, be capable of forming a thin film without pinholes, and transparent to the fluorescence of the light emitting layer. It is said that

【0032】これらの要件を満たす代表的な材料として
は、テトラフェニルベンジジン誘導体やベンジジン2量
体が挙げられるが、これに限定されるものではない。
Typical materials satisfying these requirements include, but are not limited to, tetraphenylbenzidine derivatives and benzidine dimers.

【0033】また、正孔輸送層3は、抵抗加熱による蒸
着法で作製するが、ポリカーボネート等のポリマー中に
分散したものをスピンコート法やキャスト法で成膜して
もよいし、ポリビニルカルバゾールのように、正孔輸送
能を有するポリマーの場合には、単独でスピンコート法
等で成膜して用いてもよい。
The hole-transporting layer 3 is formed by a vapor deposition method by resistance heating, but it may be formed by dispersing it in a polymer such as polycarbonate by a spin coating method or a casting method. As described above, in the case of a polymer having a hole-transporting ability, it may be used alone after being formed into a film by a spin coating method or the like.

【0034】次に、発光層4は、強い蛍光強度を有し、
薄膜形成可能な有機物で作製されればよく、例えば、キ
ノリノール錯体、オキサゾール誘導体、各種レーザー色
素、ポリパラフェニレンビニレンが使用できるが、これ
に限定されるものではない。
Next, the light emitting layer 4 has a strong fluorescence intensity,
Any organic substance capable of forming a thin film may be used, and for example, a quinolinol complex, an oxazole derivative, various laser dyes, and polyparaphenylene vinylene can be used, but the invention is not limited thereto.

【0035】また、発光層4は、抵抗加熱による蒸着法
で行うが、ポリカーボネート等のポリマー中に分散した
ものをスピンコート法やキャスト法で成膜してもよく、
ポリマー自身が強い蛍光を有する場合には、単独でスピ
ンコート法等で成膜して用いてもよい。
Further, the light emitting layer 4 is formed by a vapor deposition method by resistance heating, but a dispersion of a polymer such as polycarbonate may be formed by a spin coating method or a casting method.
When the polymer itself has strong fluorescence, it may be used alone after being formed into a film by a spin coating method or the like.

【0036】次に、電子輸送層5としては、電子の移動
度が大きいこと及びピンホールのない薄膜が形成できる
ことが求められ、これらの条件を満たす代表的な材料と
しては、オキサゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベ
ンゾキノリノール錯体が挙げられるが、これに限定され
るものではない。
Next, the electron transport layer 5 is required to have high electron mobility and to be capable of forming a thin film without pinholes. Typical materials satisfying these conditions are oxazole derivatives and triazole derivatives. , Benzoquinolinol complex, but not limited thereto.

【0037】また、電子輸送層5は、抵抗加熱による蒸
着法で作製するが、ポリカーボネート等のポリマー中に
分散したものをスピンコート法やキャスト法で成膜して
もよい。
The electron transport layer 5 is formed by a vapor deposition method by resistance heating, but a film dispersed in a polymer such as polycarbonate may be formed by a spin coating method or a casting method.

【0038】なお、発光層4は、正孔輸送層3や電子輸
送層5と兼ねることもできる。前者の場合には、図2に
示すように、有機物で構成される層は、正孔輸送性発光
層8/電子輸送層5の2層で構成される。
The light emitting layer 4 can also serve as the hole transport layer 3 and the electron transport layer 5. In the former case, as shown in FIG. 2, the layer composed of an organic material is composed of two layers of a hole transporting light emitting layer 8 / electron transporting layer 5.

【0039】また、後者の場合は図3に示すように、有
機物で構成される層は、正孔輸送層3/電子輸送性発光
層9の2層構造になる。
In the latter case, as shown in FIG. 3, the layer made of an organic material has a two-layer structure of hole transport layer 3 / electron transport light emitting layer 9.

【0040】次に、構成上の主特徴部である陰極6とし
ては、2種類の金属の合金膜を用いる。
Next, an alloy film of two kinds of metals is used as the cathode 6, which is the main feature of the structure.

【0041】その組成については、組成比が不適当であ
ると、陰極から有機膜内への電子の注入が十分ではなか
ったり、リチウムやストロンチウムが合金中で酸化して
電極のシート抵抗が高くなるために、駆動電圧が高くな
ってしまうため、金属の組み合わせによって、最適な値
を決定する必要がある。
Regarding the composition, if the composition ratio is inappropriate, the injection of electrons from the cathode into the organic film is insufficient, or lithium or strontium is oxidized in the alloy to increase the sheet resistance of the electrode. Therefore, the driving voltage becomes high, and it is necessary to determine the optimum value depending on the combination of metals.

【0042】また、この陰極6は、2種類の金属を、そ
れぞれ独立な蒸着源から抵抗加熱法で同時にとばして成
膜する共蒸着法によって形成し、合金の成分比は、それ
ぞれの蒸着速度を調整することによって決定した。
The cathode 6 is formed by a co-evaporation method in which two kinds of metals are simultaneously blown from independent vapor deposition sources by a resistance heating method to form a film. Determined by adjusting.

【0043】ここで、蒸着の膜厚は、水晶振動子でモニ
ターしながら、所望の膜厚に形成した。
Here, the film thickness of vapor deposition was formed to a desired film thickness while monitoring with a crystal oscillator.

【0044】なお、陰極の作製は、抵抗加熱法以外に、
電子ビーム蒸着法やスパッタリング法を用いてもよく、
その組成については、あらかじめ所定の成分比で作製し
た合金を用いてもよい。
In addition to the resistance heating method, the cathode is manufactured by the following method.
You may use electron beam evaporation method or sputtering method,
Regarding its composition, an alloy prepared in advance with a predetermined component ratio may be used.

【0045】そして、さらに、必須ではないが、陰極6
の上に酸化防止膜7を積層することによって、陰極/有
機界面領域の合金層の酸化を防ぎ、特性の経時変化を小
さくすることができる。
Further, although not essential, the cathode 6
By stacking the anti-oxidation film 7 on top of this, it is possible to prevent the alloy layer in the cathode / organic interface region from being oxidized and reduce the change in characteristics over time.

【0046】この酸化防止膜7としては、アルカリ金
属、アルカリ土類金属以外の金属を用いると効果的であ
る。
It is effective to use a metal other than an alkali metal or an alkaline earth metal as the anti-oxidation film 7.

【0047】また、本実施の形態では、低電圧で高輝度
が得られ、かつ放置による特性変化が実用上問題視され
ず広く使用可能な素子を得るためには、保存時間に対す
る一定電圧印加時の輝度の相対変化を、実際の表示状態
を確認し、5000h経過後で20%以内に抑制するこ
とが必要と判断した。
Further, in the present embodiment, in order to obtain an element which can obtain high brightness at a low voltage and can be widely used without causing a change in characteristics due to leaving practically, a constant voltage during storage time is applied. After confirming the actual display state, it was determined that the relative change in the luminance of 1 should be suppressed within 20% after 5000 hours.

【0048】以下、より詳細に、本発明の各実施の形態
について代表的に説明する。 (実施の形態1)本実施の形態では、図3の構成に対応
して素子を作製した。
Hereinafter, each embodiment of the present invention will be representatively described in more detail. (Embodiment Mode 1) In this embodiment mode, an element is manufactured corresponding to the structure of FIG.

【0049】まず、透明なガラス基板1上に、透明な陽
極2としてインジウム錫酸化膜(ITO)をあらかじめ
形成したものを十分に洗浄した後、真空装置内にセット
し、正孔輸送層を50nm、電子輸送性発光層を50n
m、陰極を150nmの膜厚まで蒸着し作製した。
First, a transparent glass substrate 1 on which an indium tin oxide film (ITO) was previously formed as a transparent anode 2 was thoroughly washed and then set in a vacuum apparatus to form a hole transport layer having a thickness of 50 nm. , Electron-transporting light-emitting layer 50n
m and the cathode were vapor-deposited to a film thickness of 150 nm, and it produced.

【0050】ここで、正孔輸送層3の材料には、N,
N’−Diphenyl−N,N’−Bis(3−me
thylphenyl)−1,1’−biphenyl
−4,4’−diamine(TPD)を使用した。
Here, the material of the hole transport layer 3 is N,
N'-Diphenyl-N, N'-Bis (3-me
thyphenyl) -1,1'-biphenyl
-4,4'-diamine (TPD) was used.

【0051】また、電子輸送性発光層9としては、Tr
is(8−hydoroxyquinolinol)a
luminum(Alq)を使用した。
Further, as the electron transporting light emitting layer 9, Tr
is (8-hydroxyquinolinol) a
Luminum (Alq) was used.

【0052】また、陰極6には、アルミニウム/リチウ
ム合金を用いた。そして、本実施の形態では、リチウム
の濃度を、0.01、0.1、0.3、0.66、1.
0、1.3、1.8、2.2、3.0wt%に調整した
素子を、それぞれ作製した。
For the cathode 6, an aluminum / lithium alloy was used. In this embodiment, the lithium concentrations are 0.01, 0.1, 0.3, 0.66, 1.
Elements adjusted to 0, 1.3, 1.8, 2.2, and 3.0 wt% were produced.

【0053】図4に、これらの素子の7V印加時の輝度
特性を示す。これより、リチウムの濃度が1.3wt%
以下の場合に、電圧に対する輝度特性が向上しているこ
とがわかる。
FIG. 4 shows the luminance characteristics of these devices when 7 V is applied. From this, the lithium concentration is 1.3 wt%
It can be seen that the luminance characteristics with respect to the voltage are improved in the following cases.

【0054】次に、これらの素子を、大気中に5000
h放置した場合の7V印加時の輝度特性の変化率(初期
を1とする。)を図5に示す。
Next, these elements were placed in the atmosphere at 5000
FIG. 5 shows the rate of change in the luminance characteristic when 7 V was applied when the sample was left for h (the initial value is 1).

【0055】図5より、リチウムの濃度が0.1wt%
以下あるいは1.8wt%以上の場合には大気中放置に
よる変化が大きいことがわかる。
From FIG. 5, the lithium concentration is 0.1 wt%.
It can be seen that the change due to being left in the air is large when the content is less than or equal to 1.8 wt%.

【0056】よって、本実施の形態では、保存時間に対
する一定電圧印加時の輝度の相対変化を、5000h経
過後で20%以内に抑制するためには、陰極のアルミニ
ウムに対するリチウムの濃度が、0.3〜1.3wt%
の範囲内であることが必要と判明した。
Therefore, in the present embodiment, in order to suppress the relative change of the luminance at the time of applying a constant voltage with respect to the storage time within 20% after 5000 hours, the concentration of lithium with respect to the aluminum of the cathode is 0. 3 to 1.3 wt%
It was found necessary to be within the range of.

【0057】(実施の形態2)本実施の形態では、実施
の形態1に対して陰極だけをアルミニウム/カルシウム
合金に変更した素子を作製した。
(Embodiment 2) In this embodiment, an element in which only the cathode is changed to an aluminum / calcium alloy in the first embodiment is manufactured.

【0058】ここで、カルシウムの濃度は、0.01、
0.2、0.5、1.0、3.0、5.0、7.5、1
0.0wt%に各々調整した。
Here, the concentration of calcium is 0.01,
0.2, 0.5, 1.0, 3.0, 5.0, 7.5, 1
Each was adjusted to 0.0 wt%.

【0059】図6に、これらの素子の7V印加時の輝度
の特性を示す。これより、カルシウムの濃度が5.0w
t%以下の場合に電圧に対する輝度特性が向上している
ことがわかる。
FIG. 6 shows the luminance characteristics of these devices when 7 V is applied. From this, the concentration of calcium is 5.0w
It can be seen that the luminance characteristic with respect to the voltage is improved when t% or less.

【0060】次に、これらの素子を大気中に5000h
放置した場合の7V印加時の輝度特性の変化率(初期を
1とする)を図7に示す。
Next, these elements were placed in the atmosphere for 5000 h.
FIG. 7 shows the rate of change in the luminance characteristics when 7 V was applied when the sample was left unattended (the initial value is 1).

【0061】図7より、カルシウムの濃度が、0.01
wt%あるいは7.5wt%以上の場合には大気中放置
による変化が大きいことがわかる。
From FIG. 7, the concentration of calcium is 0.01
It can be seen that when the content is more than wt% or 7.5 wt%, the change due to being left in the air is large.

【0062】よって、本実施の形態では、保存時間に対
する一定電圧印加時の輝度の相対変化を、5000h経
過後で20%以内に抑制するためには、陰極のアルミニ
ウムに対するカルシウムの濃度が、0.2〜5wt%の
範囲内であることが必要と判明した。
Therefore, in the present embodiment, in order to suppress the relative change of the luminance when a constant voltage is applied with respect to the storage time within 20% after 5000 hours, the concentration of calcium in the aluminum of the cathode is set to 0. It was found necessary to be within the range of 2 to 5 wt%.

【0063】(実施の形態3)本実施の形態では、実施
の形態1と同様にして、陰極だけを銀/リチウム合金に
変えた素子を作製した。
(Embodiment 3) In this embodiment, an element in which only the cathode is changed to a silver / lithium alloy is manufactured in the same manner as in Embodiment 1.

【0064】ここで、リチウムの濃度は0.01、0.
04、0.07、0.1、0.2、0.3、0.5、
1.0wt%に各々調整した。
Here, the lithium concentration is 0.01, 0.
04, 0.07, 0.1, 0.2, 0.3, 0.5,
Each was adjusted to 1.0 wt%.

【0065】図8に、これらの素子の7V印加時の輝度
の特性を示す。これより、リチウムの濃度が0.3wt
%以下の場合に電圧に対する輝度特性が向上しているこ
とがわかる。
FIG. 8 shows the luminance characteristics of these devices when 7 V is applied. From this, the lithium concentration is 0.3 wt.
It can be seen that the luminance characteristic with respect to the voltage is improved when it is less than or equal to%.

【0066】図9に、これらの素子を大気中に5000
h放置した場合の7V印加時の輝度特性の変化率(初期
を1とする)を示す。
FIG. 9 shows that these elements were placed in the atmosphere at 5000
The rate of change in the luminance characteristics when 7 V is applied when left for h (the initial value is 1) is shown.

【0067】これより、リチウムの濃度が0.01wt
%あるいは0.5wt%以上の場合には大気中放置によ
る変化が大きいことがわかる。
From this, the concentration of lithium is 0.01 wt.
% Or 0.5 wt% or more, it can be seen that the change due to being left in the air is large.

【0068】よって、本実施の形態では、保存時間に対
する一定電圧印加時の輝度の相対変化を、5000h経
過後で20%以内に抑制するためには、陰極の銀に対す
るリチウムの濃度が0.04〜0.3wt%の範囲内で
あることが必要と判明した。
Therefore, in the present embodiment, in order to suppress the relative change of the luminance at the time of applying a constant voltage with respect to the storage time within 20% after 5000 hours, the concentration of lithium with respect to silver of the cathode is 0.04. It was found necessary to be within the range of 0.3 wt%.

【0069】(実施の形態4)本実施の形態では、実施
の形態1と同様にして、陰極だけを銀/ストロンチウム
合金に変えた素子を作製した。
(Embodiment 4) In the present embodiment, an element in which only the cathode is replaced with a silver / strontium alloy was produced in the same manner as in Embodiment 1.

【0070】ここで、ストロンチウムの濃度は、0.0
5、0.1、0.25、0.5、1.0、3.0、5.
0wt%に調整した。
Here, the concentration of strontium is 0.0
5, 0.1, 0.25, 0.5, 1.0, 3.0, 5.
It was adjusted to 0 wt%.

【0071】図10に、これらの素子の7V印加時の輝
度の特性を示す。これより、ストロンチウムの濃度が
3.0wt%以下の場合に電圧に対する輝度特性が向上
している。
FIG. 10 shows the luminance characteristics of these devices when 7 V is applied. From this, when the strontium concentration is 3.0 wt% or less, the luminance characteristic with respect to the voltage is improved.

【0072】次に、これらの素子を大気中に5000h
放置した場合の7V印加時の輝度特性の変化率(初期を
1とする)を図11に示す。
Next, these elements were placed in the atmosphere for 5000 h.
FIG. 11 shows the rate of change in the luminance characteristic when 7 V was applied when the sample was left unattended (the initial value is 1).

【0073】図11により、ストロンチウムの濃度が、
0.05wt%あるいは5.0wt%の場合には大気中
放置による変化が大きいことがわかる。
From FIG. 11, the strontium concentration was
It can be seen that in the case of 0.05 wt% or 5.0 wt%, the change due to being left in the air is large.

【0074】よって、本実施の形態では、保存時間に対
する一定電圧印加時の輝度の相対変化を、5000h経
過後で20%以内に抑制するためには、陰極の銀に対す
るストロンチウムの濃度が0.1〜3wt%範囲内であ
ることが必要と判明した。
Therefore, in the present embodiment, in order to suppress the relative change of the luminance when a constant voltage is applied with respect to the storage time within 20% after 5000 hours, the concentration of strontium with respect to silver of the cathode is 0.1. It was found necessary to be within the range of 3 wt%.

【0075】(実施の形態5)本実施の形態では、実施
の形態1と同様にして、陽極、正孔輸送層及び電子輸送
性発光層を同様に作製し、その上に陰極と酸化防止層を
作製した。
(Embodiment 5) In this embodiment, an anode, a hole-transporting layer and an electron-transporting light-emitting layer are prepared in the same manner as in Embodiment 1, and a cathode and an antioxidant layer are formed thereon. Was produced.

【0076】ここで、陰極は、リチウムの濃度を1wt
%としたアルミニウム/リチウム合金とし、酸化防止層
としてはアルミニウムを使用した。
Here, the cathode has a lithium concentration of 1 wt.
% Aluminum / lithium alloy, and aluminum was used as the antioxidant layer.

【0077】また、陰極と酸化防止層の膜厚は、(表
1)に示したような条件で作製した。
The film thickness of the cathode and the antioxidant layer was prepared under the conditions shown in (Table 1).

【0078】[0078]

【表1】 図12に、これらの素子の7V印加時の輝度特性を示
す。
[Table 1] FIG. 12 shows the luminance characteristics of these devices when applying 7V.

【0079】これより、素子作製直後においては酸化防
止層の膜厚に関わらず、電圧に対する輝度の特性はほぼ
一定であることがわかる。
From this, it is understood that the luminance characteristics with respect to the voltage are almost constant immediately after the element is manufactured, regardless of the film thickness of the antioxidant layer.

【0080】次にこれらの素子を大気中に5000h放
置した場合の7V印加時の輝度特性の変化率(初期を1
とする)を図13に示す。
Next, the rate of change in the luminance characteristics when applying 7 V when these elements were left in the atmosphere for 5000 h (the initial value was 1
13) is shown in FIG.

【0081】図13より、酸化防止層をもうけることに
より、大気中放置における特性の変化を一層効果的に抑
制できることがわかった。
From FIG. 13, it was found that by providing the antioxidant layer, the change in the characteristics when left in the air can be suppressed more effectively.

【0082】[0082]

【発明の効果】以上のように、本発明の構成により、一
対の電極の間に少なくとも一層以上の有機層を有する有
機電界発光素子において、低電圧駆動で高輝度が得られ
かつその保存時間に対する一定電圧印加時の輝度の変化
率が小さいという顕著な効果が得られた。
As described above, according to the structure of the present invention, in an organic electroluminescent device having at least one organic layer between a pair of electrodes, high brightness can be obtained by driving at a low voltage and its storage time can be reduced. A remarkable effect that the rate of change in luminance when a constant voltage was applied was small was obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態における有機電界発光素子
の構成を示す断面図
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a structure of an organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention.

【図2】同有機電界発光素子の他の構成を示す断面図FIG. 2 is a cross-sectional view showing another configuration of the organic electroluminescent device.

【図3】同有機電界発光素子の他の構成を示す断面図FIG. 3 is a cross-sectional view showing another configuration of the organic electroluminescent device.

【図4】本発明の実施の形態1におけるLiの濃度に対
する7V印加時の輝度特性を示す図
FIG. 4 is a diagram showing luminance characteristics when applying 7 V with respect to the Li concentration in the first embodiment of the present invention.

【図5】同本発明の実施の形態1におけるLiの濃度に
対する5000h放置後の輝度特性の変化率を示す図
FIG. 5 is a diagram showing a rate of change in luminance characteristics after being left for 5000 hours with respect to the Li concentration in the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態2におけるCaの濃度に対
する7V印加時の輝度特性を示す図
FIG. 6 is a diagram showing luminance characteristics when applying 7 V with respect to Ca concentration in the second embodiment of the present invention.

【図7】同本発明の実施の形態2におけるCaの濃度に
対する5000h放置後の輝度特性の変化率を示す図
FIG. 7 is a diagram showing a rate of change in luminance characteristics after being left for 5000 hours with respect to the concentration of Ca in the second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施の形態3におけるLiの濃度に対
する7V印加時の輝度特性を示す図
FIG. 8 is a graph showing luminance characteristics when applying 7 V with respect to the Li concentration in the third embodiment of the present invention.

【図9】同本発明の実施の形態3におけるLiの濃度に
対する5000h放置後の輝度特性の変化率を示す図
FIG. 9 is a diagram showing a rate of change in luminance characteristics after being left for 5000 hours with respect to the Li concentration in the third embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施の形態4におけるSrの濃度に
対する7V印加時の輝度特性を示す図
FIG. 10 is a diagram showing luminance characteristics when applying 7 V with respect to the concentration of Sr in the fourth embodiment of the present invention.

【図11】同本発明の実施の形態4におけるSrの濃度
に対する5000h放置後の輝度特性の変化率を示す図
FIG. 11 is a diagram showing a rate of change in luminance characteristics after being left for 5000 hours with respect to the concentration of Sr in the fourth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施の形態5における7V印加時の
輝度特性を示す図
FIG. 12 is a diagram showing luminance characteristics when applying 7 V in the fifth embodiment of the present invention.

【図13】同本発明の実施の形態2における5000h
放置後の輝度特性の変化率を示す図
FIG. 13 is a diagram illustrating a second embodiment of the present invention, which is 5000h.
Diagram showing the rate of change in brightness characteristics after leaving

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガラス基板 2 陽極 3 正孔輸送層 4 発光層 5 電子輸送層 6 陰極 7 酸化防止層 8 正孔輸送性発光層 9 電子輸送性発光層 1 Glass Substrate 2 Anode 3 Hole Transport Layer 4 Light Emitting Layer 5 Electron Transport Layer 6 Cathode 7 Antioxidant Layer 8 Hole Transporting Light Emitting Layer 9 Electron Transporting Light Emitting Layer

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一対の電極の間に有機層を有する有機電
界発光素子であって、前記一対の電極の内の陰極が、ア
ルミニウムとリチウムの合金を含み、前記リチウムの前
記アルミニウムに対する濃度が0.3〜1.3wt%で
ある有機電界発光素子。
1. An organic electroluminescence device having an organic layer between a pair of electrodes, wherein a cathode in the pair of electrodes contains an alloy of aluminum and lithium, and a concentration of the lithium with respect to the aluminum is 0. An organic electroluminescence device having a concentration of 0.3 to 1.3 wt%.
【請求項2】 一対の電極の間に有機層を有する有機電
界発光素子であって、前記一対の電極の内の陰極が、ア
ルミニウムとカルシウムの合金を含み、前記カルシウム
の前記アルミニウムに対する濃度が0.2〜5wt%で
ある有機電界発光素子。
2. An organic electroluminescence device having an organic layer between a pair of electrodes, wherein a cathode in the pair of electrodes contains an alloy of aluminum and calcium, and the concentration of the calcium with respect to the aluminum is 0. An organic electroluminescence device of 2 to 5 wt%.
【請求項3】 一対の電極の間に有機層を有する有機電
界発光素子であって、前記一対の電極の内の陰極が、銀
とリチウムの合金を含み、前記リチウムの前記銀に対す
る濃度が0.04〜0.3wt%である有機電界発光素
子。
3. An organic electroluminescent device having an organic layer between a pair of electrodes, wherein a cathode in the pair of electrodes contains an alloy of silver and lithium, and the concentration of the lithium with respect to the silver is 0. An organic electroluminescence device having an amount of 0.04 to 0.3 wt%.
【請求項4】 一対の電極の間に有機層を有する有機電
界発光素子であって、前記一対の電極の内の陰極が、銀
とストロンチウムの合金を含み、前記ストロンチウムの
前記銀に対する濃度が0.1〜3wt%である有機電界
発光素子。
4. An organic electroluminescence device having an organic layer between a pair of electrodes, wherein a cathode in the pair of electrodes contains an alloy of silver and strontium, and the concentration of the strontium with respect to the silver is 0. An organic electroluminescent device having a content of 0.1 to 3 wt%.
【請求項5】 陰極上に酸化防止層を設けた請求項1か
ら4のいずれかに記載の有機電界発光素子。
5. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein an oxidation prevention layer is provided on the cathode.
【請求項6】 酸化防止層は、アルカリ金属及びアルカ
リ土類金属以外の金属を含む請求項5記載の有機電界発
光素子。
6. The organic electroluminescent device according to claim 5, wherein the antioxidant layer contains a metal other than an alkali metal and an alkaline earth metal.
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