JPH11176580A - 有機ｅｌ素子 - Google Patents
有機ｅｌ素子Info
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- JPH11176580A JPH11176580A JP9343523A JP34352397A JPH11176580A JP H11176580 A JPH11176580 A JP H11176580A JP 9343523 A JP9343523 A JP 9343523A JP 34352397 A JP34352397 A JP 34352397A JP H11176580 A JPH11176580 A JP H11176580A
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- JP
- Japan
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- organic
- oxygen
- deficient oxide
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- film
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/80—Constructional details
- H10K59/805—Electrodes
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 十分なコントラストの取れる有機ＥＬ素子を
提供する。 【解決手段】 透明基板（１）上に有機発光材料を含有
する有機多層膜（７）が、１対の電極によって挟持され
ており、一方の電極が、酸素欠乏型酸化物を含有する陰
極（８）が形成されており、前記１対の電極間に電圧を
印加もしくは電流を注入することにより有機発光材料を
発光させることを特徴とする有機ＥＬ素子。
提供する。 【解決手段】 透明基板（１）上に有機発光材料を含有
する有機多層膜（７）が、１対の電極によって挟持され
ており、一方の電極が、酸素欠乏型酸化物を含有する陰
極（８）が形成されており、前記１対の電極間に電圧を
印加もしくは電流を注入することにより有機発光材料を
発光させることを特徴とする有機ＥＬ素子。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディスプレイ等に
用いられる有機ＥＬ素子に関する。
用いられる有機ＥＬ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、高度情報化に伴い、ＣＲＴよりも
薄型、低消費電力、軽量の表示素子としてフルカラーフ
ラットパネルディスプレイへのニーズが高まっている。
この種の表示素子としては、非自発光型の液晶ディスプ
レイ（ＬＣＤ）、自発光型のプラズマディスプレイ（Ｐ
ＤＰ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレ
イなどが知られている。
薄型、低消費電力、軽量の表示素子としてフルカラーフ
ラットパネルディスプレイへのニーズが高まっている。
この種の表示素子としては、非自発光型の液晶ディスプ
レイ（ＬＣＤ）、自発光型のプラズマディスプレイ（Ｐ
ＤＰ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレ
イなどが知られている。
【０００３】また、前記ＥＬディスプレイには、その発
光励起機構およびその構成材料の違いから、（１）発光
層内での電子や正孔の局所的な移動により発光体を励起
し、交流電界で発光する真性ＥＬ素子と、（２）電極か
らの電子と正孔の注入とその発光層内での再結合により
発光体を励起し、直流電界で発光する電荷注入型ＥＬ素
子の２つに分けられる。（１）の真性ＥＬ素子には、一
般に無機物が発光体として用いられ、（２）の電荷注入
型ＥＬ素子には、一般に有機物が発光層として用いられ
る。
光励起機構およびその構成材料の違いから、（１）発光
層内での電子や正孔の局所的な移動により発光体を励起
し、交流電界で発光する真性ＥＬ素子と、（２）電極か
らの電子と正孔の注入とその発光層内での再結合により
発光体を励起し、直流電界で発光する電荷注入型ＥＬ素
子の２つに分けられる。（１）の真性ＥＬ素子には、一
般に無機物が発光体として用いられ、（２）の電荷注入
型ＥＬ素子には、一般に有機物が発光層として用いられ
る。
【０００４】これらの中でも特に有機物を用いたＥＬデ
ィスプレイは、自発光であること、低消費電力化がはか
れること、発光色が多様であることなどの特徴を有する
ため、非常に注目を集めている。
ィスプレイは、自発光であること、低消費電力化がはか
れること、発光色が多様であることなどの特徴を有する
ため、非常に注目を集めている。
【０００５】有機ＥＬ素子の構成例として、図４に示す
構造をもつものがよく知られている。図４に示す従来の
有機ＥＬ素子は、ガラスなどからなる透明基板１上に、
インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）などのような仕事関
数の大きな透明電極材料よりなる陽極２、正孔輸送層
３、発光層４、電子輸送層５、Ｍｇ／Ａｇなどのような
仕事関数の小さな電極材料よりなる陰極６が順次積層さ
れた構成になっている。この有機ＥＬ素子の陽極２、陰
極６間に電圧を印加して発光層４内に電子及び正孔を注
入し、発光層内で形成される電子−正孔対の再結合エネ
ルギーを蛍光または燐光として放出させることにより任
意の色を発光することができる。
構造をもつものがよく知られている。図４に示す従来の
有機ＥＬ素子は、ガラスなどからなる透明基板１上に、
インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）などのような仕事関
数の大きな透明電極材料よりなる陽極２、正孔輸送層
３、発光層４、電子輸送層５、Ｍｇ／Ａｇなどのような
仕事関数の小さな電極材料よりなる陰極６が順次積層さ
れた構成になっている。この有機ＥＬ素子の陽極２、陰
極６間に電圧を印加して発光層４内に電子及び正孔を注
入し、発光層内で形成される電子−正孔対の再結合エネ
ルギーを蛍光または燐光として放出させることにより任
意の色を発光することができる。
【０００６】有機ＥＬ素子の製造方法としては、有機材
料を真空中で加熱昇華させ基板上に成膜する真空蒸着
法、有機材料を液面上に展開し、これを基板上に移し取
るラングミュア−ブロジェット法（ＬＢ法）、有機材料
を溶媒に溶解して溶液を作製し、この溶液を基板上に滴
下してスピンコートするスピンコート法などが知られて
いる。
料を真空中で加熱昇華させ基板上に成膜する真空蒸着
法、有機材料を液面上に展開し、これを基板上に移し取
るラングミュア−ブロジェット法（ＬＢ法）、有機材料
を溶媒に溶解して溶液を作製し、この溶液を基板上に滴
下してスピンコートするスピンコート法などが知られて
いる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来例のような有機Ｅ
Ｌ素子の場合、陰極として用いられている金属薄膜は、
可視光の反射率が非常に高く、そのため、外光（周囲
光）を反射し易く、高い外光の環境下（屋外の直射日光
下、明るい室内等）では、コントラストが十分でないと
いう欠点がある。
Ｌ素子の場合、陰極として用いられている金属薄膜は、
可視光の反射率が非常に高く、そのため、外光（周囲
光）を反射し易く、高い外光の環境下（屋外の直射日光
下、明るい室内等）では、コントラストが十分でないと
いう欠点がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】以上の問題に鑑み、本発
明者らは鋭意検討を行った結果、上記目的を達成する本
発明に至った。本発明の請求項１に記載の有機ＥＬ素子
は、有機発光材料を含有する有機単層膜または有機多層
膜が、陽極と陰極からなる１対の電極によって挟持され
ており、前記１対の電極間に電圧を印加もしくは電流を
注入することにより前記有機発光材料を発光させる有機
ＥＬ素子において、一方の電極が、酸素欠乏型酸化物を
含む電極であることを特徴とする。本発明の請求項２に
記載の有機ＥＬ素子は、前記酸素欠乏型酸化物を含む電
極の面抵抗が２００Ω／□以下であることを特徴とす
る。本発明の請求項３に記載の有機ＥＬ素子は、前記酸
素欠乏型酸化物を含む電極の仕事関数が５．０ｅＶ以下
であることを特徴とする本発明の請求項４に記載の有機
ＥＬ素子は、前記酸素欠乏型酸化物と同時に電気導電性
物質を含有することを特徴とする。本発明の請求項５に
記載の有機ＥＬ素子は、前記酸素欠乏型酸化物を含む電
極の外側に該電極の面抵抗よりも低い面抵抗をもつ導電
性膜を配置することを特徴とする。
明者らは鋭意検討を行った結果、上記目的を達成する本
発明に至った。本発明の請求項１に記載の有機ＥＬ素子
は、有機発光材料を含有する有機単層膜または有機多層
膜が、陽極と陰極からなる１対の電極によって挟持され
ており、前記１対の電極間に電圧を印加もしくは電流を
注入することにより前記有機発光材料を発光させる有機
ＥＬ素子において、一方の電極が、酸素欠乏型酸化物を
含む電極であることを特徴とする。本発明の請求項２に
記載の有機ＥＬ素子は、前記酸素欠乏型酸化物を含む電
極の面抵抗が２００Ω／□以下であることを特徴とす
る。本発明の請求項３に記載の有機ＥＬ素子は、前記酸
素欠乏型酸化物を含む電極の仕事関数が５．０ｅＶ以下
であることを特徴とする本発明の請求項４に記載の有機
ＥＬ素子は、前記酸素欠乏型酸化物と同時に電気導電性
物質を含有することを特徴とする。本発明の請求項５に
記載の有機ＥＬ素子は、前記酸素欠乏型酸化物を含む電
極の外側に該電極の面抵抗よりも低い面抵抗をもつ導電
性膜を配置することを特徴とする。
【０００９】以下、本発明を詳細に説明する。まず、本
発明の有機ＥＬ素子について説明すると、この有機ＥＬ
素子は上述したように特定の位置に酸素欠乏型酸化物を
含有する膜からなる電極を設けることを特徴とする有機
ＥＬ素子である。酸素欠乏型酸化物を含有する電極以外
の構成部材、すなわち、１対の電極間に狭持される有機
単層膜または有機多層膜と、前記酸素欠乏型酸化膜を含
有する電極と反対側に位置する電極は従来の有機ＥＬ素
子で使用されるものと同様である。
発明の有機ＥＬ素子について説明すると、この有機ＥＬ
素子は上述したように特定の位置に酸素欠乏型酸化物を
含有する膜からなる電極を設けることを特徴とする有機
ＥＬ素子である。酸素欠乏型酸化物を含有する電極以外
の構成部材、すなわち、１対の電極間に狭持される有機
単層膜または有機多層膜と、前記酸素欠乏型酸化膜を含
有する電極と反対側に位置する電極は従来の有機ＥＬ素
子で使用されるものと同様である。
【００１０】ここで、「有機単層膜」とは、実質的に１
種または複数種の有機発光材料のみからなる層や、１種
または複数種の有機発光材料と正孔輸送層および／また
は電子輸送層との混合物からなる層等、有機ＥＬ素子の
発光層として機能する単層膜を意味する。また、「有機
多層膜」とは、発光層以外に正孔輸送層、電子輸送層ま
たは接着層を有する２層以上の積層構造膜を意味し、層
の積層順は従来と同様に、陽極上に有機多層膜を形成す
るか、陰極上に有機多層膜を形成するかに応じて適宜選
択される。
種または複数種の有機発光材料のみからなる層や、１種
または複数種の有機発光材料と正孔輸送層および／また
は電子輸送層との混合物からなる層等、有機ＥＬ素子の
発光層として機能する単層膜を意味する。また、「有機
多層膜」とは、発光層以外に正孔輸送層、電子輸送層ま
たは接着層を有する２層以上の積層構造膜を意味し、層
の積層順は従来と同様に、陽極上に有機多層膜を形成す
るか、陰極上に有機多層膜を形成するかに応じて適宜選
択される。
【００１１】有機単層膜および有機多層膜の構成材料は
特に限定されるものではなく、従来より有機ＥＬ素子用
の有機発光材料、正孔輸送材料、電子輸送材料、接着層
材料として利用されている物質をそのまま利用すること
ができる。なお、有機ＥＬ素子用の正孔輸送材料および
電子輸送材料としては無機半導体も利用されており、本
発明の有機ＥＬ素子においても無機半導体を正孔輸送材
料および／または電子輸送材料として利用することがで
きる。したがって、上記有機単層膜は無機半導体からな
る正孔輸送材料および／または電子輸送材料と１種類ま
たは複数種の有機発光材料との混合物からなる層をも包
含し、上記有機多層膜は無機半導体からなる正孔輸送層
および／または電子輸送層を有するものをも包含する。
特に限定されるものではなく、従来より有機ＥＬ素子用
の有機発光材料、正孔輸送材料、電子輸送材料、接着層
材料として利用されている物質をそのまま利用すること
ができる。なお、有機ＥＬ素子用の正孔輸送材料および
電子輸送材料としては無機半導体も利用されており、本
発明の有機ＥＬ素子においても無機半導体を正孔輸送材
料および／または電子輸送材料として利用することがで
きる。したがって、上記有機単層膜は無機半導体からな
る正孔輸送材料および／または電子輸送材料と１種類ま
たは複数種の有機発光材料との混合物からなる層をも包
含し、上記有機多層膜は無機半導体からなる正孔輸送層
および／または電子輸送層を有するものをも包含する。
【００１２】また、上述した有機単層膜または有機多層
膜を挟持する酸素欠乏型酸化膜を含有する電極の逆位置
に配置される電極としては、有機単層膜または有機多層
膜からの発光を外部に取り出す必要があるため、３８０
〜７８０ｎｍの波長範囲で光透過率が１０％以上となる
ように、材料および膜厚を選択することが好ましい。前
記光透過率が１０％以下であると、外部に十分な発光を
取り出すことができず、実使用上十分な輝度を有する有
機ＥＬ素子を得ることが困難である。前記条件を満たす
電極としては、例えば、ＣｕＯ、ＩＴＯ、ＳｎＯ2、Ｚ
ｎＯ等の透明電極材料からなる厚さ１００〜５００ｎｍ
の膜により形成することができる。なお、本発明でいう
３８０〜７８０ｎｍの波長範囲での光透過率とは、有機
発光材料からの発光のうちで前記波長域に属する光の分
光透過率の最低値を意味する。
膜を挟持する酸素欠乏型酸化膜を含有する電極の逆位置
に配置される電極としては、有機単層膜または有機多層
膜からの発光を外部に取り出す必要があるため、３８０
〜７８０ｎｍの波長範囲で光透過率が１０％以上となる
ように、材料および膜厚を選択することが好ましい。前
記光透過率が１０％以下であると、外部に十分な発光を
取り出すことができず、実使用上十分な輝度を有する有
機ＥＬ素子を得ることが困難である。前記条件を満たす
電極としては、例えば、ＣｕＯ、ＩＴＯ、ＳｎＯ2、Ｚ
ｎＯ等の透明電極材料からなる厚さ１００〜５００ｎｍ
の膜により形成することができる。なお、本発明でいう
３８０〜７８０ｎｍの波長範囲での光透過率とは、有機
発光材料からの発光のうちで前記波長域に属する光の分
光透過率の最低値を意味する。
【００１３】本発明の有機ＥＬ素子は、前記光取り出し
側とは逆側の電極が酸素欠乏型酸化物を含む電極からな
り、酸素欠乏型酸化物の酸素濃度を下げることによって
酸素欠乏型酸化物を含む電極の面抵抗を２００Ω／□以
下となるようにし、より好ましくは、面抵抗が２００Ω
／□以下であり、かつ、仕事関数が５．０ｅＶ以下とな
るようする。さらに、酸素濃度を下げただけでは所望の
面抵抗、仕事関数を得ることができない場合は、酸素欠
乏型酸化膜物に電気伝導性の単体や化合物を混合するこ
とで所望の特性を得ることができる。
側とは逆側の電極が酸素欠乏型酸化物を含む電極からな
り、酸素欠乏型酸化物の酸素濃度を下げることによって
酸素欠乏型酸化物を含む電極の面抵抗を２００Ω／□以
下となるようにし、より好ましくは、面抵抗が２００Ω
／□以下であり、かつ、仕事関数が５．０ｅＶ以下とな
るようする。さらに、酸素濃度を下げただけでは所望の
面抵抗、仕事関数を得ることができない場合は、酸素欠
乏型酸化膜物に電気伝導性の単体や化合物を混合するこ
とで所望の特性を得ることができる。
【００１４】もし、酸素欠乏型酸化物をを含有する電極
の面抵抗が２００Ω／□以上だと実用上十分な輝度を得
るためには高電圧を印加する必要がある、実用上十分な
輝度を発光させると発熱量が大きく実用上に適さない、
パネルにしたとき、電極の抵抗成分による電圧降下が起
こり電極の両端で輝度に差が生じる、といった問題がお
こる。また、酸素欠乏型酸化物を含有する電極の仕事関
数が５．０ｅＶ以上だと有機単層膜または有機多層膜中
に前記酸素欠乏型酸化物を含有する電極からの電子の注
入効率が低くなり、一定の電圧で駆動したときの輝度が
低くなる。
の面抵抗が２００Ω／□以上だと実用上十分な輝度を得
るためには高電圧を印加する必要がある、実用上十分な
輝度を発光させると発熱量が大きく実用上に適さない、
パネルにしたとき、電極の抵抗成分による電圧降下が起
こり電極の両端で輝度に差が生じる、といった問題がお
こる。また、酸素欠乏型酸化物を含有する電極の仕事関
数が５．０ｅＶ以上だと有機単層膜または有機多層膜中
に前記酸素欠乏型酸化物を含有する電極からの電子の注
入効率が低くなり、一定の電圧で駆動したときの輝度が
低くなる。
【００１５】前記酸素欠乏型酸化物を含有する電極中に
混合する電気伝導性の単体や化合物としては、金（Ａ
ｕ）、白金（Ｐｔ）が酸化されにくいので好ましい。し
かし、本発明はこれらに限定されるものではない。ま
た、バリウム（Ｂａ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシ
ウム（Ｍｇ）、ジルコニウム（Ｚｒ）は、酸化された状
態でも、酸化されない状態でも、仕事関数が５．０ｅＶ
以下なので前記酸素欠乏型酸化物を含有する電極中に混
合する単体や化合物としては好ましい。しかし、本発明
はこれらに限定されるものではない。
混合する電気伝導性の単体や化合物としては、金（Ａ
ｕ）、白金（Ｐｔ）が酸化されにくいので好ましい。し
かし、本発明はこれらに限定されるものではない。ま
た、バリウム（Ｂａ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシ
ウム（Ｍｇ）、ジルコニウム（Ｚｒ）は、酸化された状
態でも、酸化されない状態でも、仕事関数が５．０ｅＶ
以下なので前記酸素欠乏型酸化物を含有する電極中に混
合する単体や化合物としては好ましい。しかし、本発明
はこれらに限定されるものではない。
【００１６】また、実用上十分なコントラストを有する
素子を作製するためには、酸素欠乏型酸化物としては、
３８０〜７８０ｎｍの波長範囲で反射率が５０％以下と
なるように、材料および膜厚を選択することが好まし
い。前記反射率が５０％以上であると、外光の反射を十
分おさえることができず、屋外での実使用上十分なコン
トラストを有する有機ＥＬ素子を得ることが困難であ
る。なお、本発明でいう３８０〜７８０ｎｍの波長範囲
での反射率とは、基板を通して入射する外光のうちで前
記波長域に属する光の分光反射の最高値を意味する。
素子を作製するためには、酸素欠乏型酸化物としては、
３８０〜７８０ｎｍの波長範囲で反射率が５０％以下と
なるように、材料および膜厚を選択することが好まし
い。前記反射率が５０％以上であると、外光の反射を十
分おさえることができず、屋外での実使用上十分なコン
トラストを有する有機ＥＬ素子を得ることが困難であ
る。なお、本発明でいう３８０〜７８０ｎｍの波長範囲
での反射率とは、基板を通して入射する外光のうちで前
記波長域に属する光の分光反射の最高値を意味する。
【００１７】前記条件を満たす酸素欠乏型酸化物を形成
する物質としては、例えば、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔａ等がある
が、本発明に係る酸素欠乏型酸化物は、上記酸化物の酸
素欠乏型酸化膜に限定されるものではない。さらに、こ
れらの酸素欠乏型酸化膜は１種類のみで使用してもよい
し、複数を併用してもよい。
する物質としては、例えば、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔａ等がある
が、本発明に係る酸素欠乏型酸化物は、上記酸化物の酸
素欠乏型酸化膜に限定されるものではない。さらに、こ
れらの酸素欠乏型酸化膜は１種類のみで使用してもよい
し、複数を併用してもよい。
【００１８】なお、本発明でいう酸素欠乏型酸化物と
は、化学量論的に酸素量の欠乏した酸化物のことであ
る。具体的には本発明に係る酸素欠乏型酸化物の特性と
しては、酸素の量が多く化学量論的に酸化物に近いほど
光吸収量が減り、電気抵抗は高くなり、仕事関数は酸化
物のそれに近くなる。逆に酸素の量が少なすぎるとその
特性は金属のそれに近くなるので反射率が高まり、電気
抵抗は下がり、仕事関数は金属のそれに近くなる。以上
述べたように、酸素欠乏型酸化物中の酸素量を適度に調
整することで、光吸収率が高く、つまり反射率が低く、
かつ、電気抵抗の低い特性をもつ電極を作製することが
できる。
は、化学量論的に酸素量の欠乏した酸化物のことであ
る。具体的には本発明に係る酸素欠乏型酸化物の特性と
しては、酸素の量が多く化学量論的に酸化物に近いほど
光吸収量が減り、電気抵抗は高くなり、仕事関数は酸化
物のそれに近くなる。逆に酸素の量が少なすぎるとその
特性は金属のそれに近くなるので反射率が高まり、電気
抵抗は下がり、仕事関数は金属のそれに近くなる。以上
述べたように、酸素欠乏型酸化物中の酸素量を適度に調
整することで、光吸収率が高く、つまり反射率が低く、
かつ、電気抵抗の低い特性をもつ電極を作製することが
できる。
【００１９】また、より好ましくはパネルやディスプレ
イにしたときの電極の抵抗成分による電圧降下等の問題
点を防ぐため前記酸素欠乏型酸化物を含有する電極と前
記電極より抵抗の小さい種々の電気伝導性の単体や化合
物と積層したものがよい。
イにしたときの電極の抵抗成分による電圧降下等の問題
点を防ぐため前記酸素欠乏型酸化物を含有する電極と前
記電極より抵抗の小さい種々の電気伝導性の単体や化合
物と積層したものがよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】次に実施例によりさらに本発明を
具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定される
ものではない。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１の構造を
示す図である。図において、１はガラスからなる透明基
板、２はＩＴＯからなる陽極、７は有機多層膜、８は陰
極である。有機多層膜７には正孔輸送層と発光層が含ま
れる。
具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定される
ものではない。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１の構造を
示す図である。図において、１はガラスからなる透明基
板、２はＩＴＯからなる陽極、７は有機多層膜、８は陰
極である。有機多層膜７には正孔輸送層と発光層が含ま
れる。
【００２１】この素子の製法は以下に示す通りである。
５０ｍｍ角の透明基板１上にスパッタリングにより成膜
した膜厚２００ｎｍのＩＴＯを、２ｍｍ幅のストライプ
にパターニングを行い、これを水洗後、水超音波洗浄１
０分、アセトン超音波洗浄１０分、イソプロピルアルコ
ール蒸気洗浄５分を行い、１００℃にて１時間乾燥を行
った。次にこの基板を抵抗加熱蒸着装置内の基板ホルダ
ーに固定し、１×１０-4Ｐａの真空中まで減圧した。そ
の後、正孔輸送層として、下記構造式〔１〕で示される
Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフ
ェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン
（ＴＰＤ）を蒸着速度０．２ｎｍ／ｓｅｃで膜厚が５０
ｎｍになるように積層し、さらに下記構造式〔２〕で示
されるトリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウ
ム（Ａｌｑ3）を蒸着速度０．２ｎｍ／ｓｅｃで膜厚が
５０ｎｍになるように積層した。
５０ｍｍ角の透明基板１上にスパッタリングにより成膜
した膜厚２００ｎｍのＩＴＯを、２ｍｍ幅のストライプ
にパターニングを行い、これを水洗後、水超音波洗浄１
０分、アセトン超音波洗浄１０分、イソプロピルアルコ
ール蒸気洗浄５分を行い、１００℃にて１時間乾燥を行
った。次にこの基板を抵抗加熱蒸着装置内の基板ホルダ
ーに固定し、１×１０-4Ｐａの真空中まで減圧した。そ
の後、正孔輸送層として、下記構造式〔１〕で示される
Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフ
ェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン
（ＴＰＤ）を蒸着速度０．２ｎｍ／ｓｅｃで膜厚が５０
ｎｍになるように積層し、さらに下記構造式〔２〕で示
されるトリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウ
ム（Ａｌｑ3）を蒸着速度０．２ｎｍ／ｓｅｃで膜厚が
５０ｎｍになるように積層した。
【００２２】
【化１】
【００２３】
【化２】
【００２４】この後、次のような種類の酸素欠乏酸化膜
の陰極を作製した。上記の有機多層膜までを作製した基
板を２ｍｍ幅のストライプ状の背面電極形成用のステン
レスマスクを有するスパッタ装置内の基板ホルダーに固
定し、放電電流４Ａ、ガス圧０．４Ｐａ、アルゴン流量
６０ＳＣＣＭで、酸素欠乏酸化膜を形成する原料として
Ａｌ、Ｔａ、Ｃｒを用い、酸素流量、蒸着速度を変化さ
せ、膜厚２００ｎｍの陰極を作製した。
の陰極を作製した。上記の有機多層膜までを作製した基
板を２ｍｍ幅のストライプ状の背面電極形成用のステン
レスマスクを有するスパッタ装置内の基板ホルダーに固
定し、放電電流４Ａ、ガス圧０．４Ｐａ、アルゴン流量
６０ＳＣＣＭで、酸素欠乏酸化膜を形成する原料として
Ａｌ、Ｔａ、Ｃｒを用い、酸素流量、蒸着速度を変化さ
せ、膜厚２００ｎｍの陰極を作製した。
【００２５】作製した有機ＥＬ素子の特性評価として、
反射率を分光光度計（Ｕ−３４１０形自記分光光度計：
株式会社日立製作所製）で測定し、陰極の仕事関数を表
面分析装置ＡＣ−１（理研計器株式会社製）で測定し
た。また、面抵抗も測定した。
反射率を分光光度計（Ｕ−３４１０形自記分光光度計：
株式会社日立製作所製）で測定し、陰極の仕事関数を表
面分析装置ＡＣ−１（理研計器株式会社製）で測定し
た。また、面抵抗も測定した。
【００２６】また、各素子のコントラスト比を次の方法
で測定した。コントラスト比を求めるための輝度の測定
方法は図２に基づいて説明すると、次の通りである。ま
ず、暗室中で、所定の台上に有機ＥＬ素子１２を固定
し、この素子に４５゜の角度で光が入射し、素子上の照
度が４００ｌｕｘになるように蛍光灯１０を配置する。
次に、素子と４５゜でかつ蛍光灯と９０゜となるように
輝度計（ＢＭ−７）１１を配置し、有機ＥＬ素子に発光
輝度が１００ｃｄ／ｍ2となるように電圧を印加したと
きと、電圧を印加しないときの輝度を測定する。そし
て、これらの測定結果から次式に元づいてコントラスト
比を算出した。
で測定した。コントラスト比を求めるための輝度の測定
方法は図２に基づいて説明すると、次の通りである。ま
ず、暗室中で、所定の台上に有機ＥＬ素子１２を固定
し、この素子に４５゜の角度で光が入射し、素子上の照
度が４００ｌｕｘになるように蛍光灯１０を配置する。
次に、素子と４５゜でかつ蛍光灯と９０゜となるように
輝度計（ＢＭ−７）１１を配置し、有機ＥＬ素子に発光
輝度が１００ｃｄ／ｍ2となるように電圧を印加したと
きと、電圧を印加しないときの輝度を測定する。そし
て、これらの測定結果から次式に元づいてコントラスト
比を算出した。
【００２７】コントラスト比＝発光時の輝度：非発光時
の輝度なお、輝度測定時の光学的環境は、有機ＥＬ素子
が実際に室内で使用される際の代表的な光学的環境を模
したものである。
の輝度なお、輝度測定時の光学的環境は、有機ＥＬ素子
が実際に室内で使用される際の代表的な光学的環境を模
したものである。
【００２８】それぞれの実施例の作製条件と特性評価の
結果は表１に示す通りである。
結果は表１に示す通りである。
【００２９】
【表１】
【００３０】以上の実施例の結果を下記にまとめる。本
発明による酸素欠乏型酸化膜を用いて電極を作製した場
合、比較例に示すような従来の有機ＥＬ素子に用いられ
ている電極を用いる素子よりもコントラストを向上する
ことができる。
発明による酸素欠乏型酸化膜を用いて電極を作製した場
合、比較例に示すような従来の有機ＥＬ素子に用いられ
ている電極を用いる素子よりもコントラストを向上する
ことができる。
【００３１】酸素欠乏型酸化膜を形成する元素がＡｌの
場合には、実施例１、２と比較例１から分かるように、
酸素欠乏型酸化膜中の酸素酸素濃度が高いと酸素欠乏型
酸化膜よりなる電極の面抵抗が高くなり発光層内に電荷
を効率よく注入できないため有機ＥＬ素子からの発光は
観測できないが、酸素濃度を適切に制御することで酸素
欠乏型酸化膜よりなる電極の面抵抗を下げ、発光を観測
することでき、コントラストの良い有機ＥＬ素子を得る
ことができる。
場合には、実施例１、２と比較例１から分かるように、
酸素欠乏型酸化膜中の酸素酸素濃度が高いと酸素欠乏型
酸化膜よりなる電極の面抵抗が高くなり発光層内に電荷
を効率よく注入できないため有機ＥＬ素子からの発光は
観測できないが、酸素濃度を適切に制御することで酸素
欠乏型酸化膜よりなる電極の面抵抗を下げ、発光を観測
することでき、コントラストの良い有機ＥＬ素子を得る
ことができる。
【００３２】また、酸素欠乏型酸化膜を形成する元素が
Ｔａの場合には、比較例２、３に示すように酸素濃度を
制御するだけでは面抵抗を十分下げることができず、発
光を観測することができないが、実施例４と実施例５に
示すように金属と酸素欠乏型酸化膜を共蒸着することで
面抵抗を下げ、発光を観測できるようになり、コントラ
ストの良い有機ＥＬ素子を得ることができる。この場
合、実施例４に示すように酸素欠乏型酸化膜よりも仕事
関数の高い金属（Ａｕ）と酸素欠乏型酸化膜とを共蒸着
した電極よりも、実施例５に示すようＡｕに加えて、酸
素欠乏型酸化膜よりも仕事関数の低い金属（Ｍｇ）をも
共蒸着した電極の方が電極自身の仕事関数を低くできる
ため有機ＥＬ素子内に効率よく電荷を注入することがで
き、低電圧での駆動を行うことができる。ここで、Ｍｇ
も酸化物になる事が考えられるがＭｇの場合酸化物にな
るほうが仕事関数が低いのでたとえＭｇが酸化物になる
としても陰極の仕事関数を下げることはできる。
Ｔａの場合には、比較例２、３に示すように酸素濃度を
制御するだけでは面抵抗を十分下げることができず、発
光を観測することができないが、実施例４と実施例５に
示すように金属と酸素欠乏型酸化膜を共蒸着することで
面抵抗を下げ、発光を観測できるようになり、コントラ
ストの良い有機ＥＬ素子を得ることができる。この場
合、実施例４に示すように酸素欠乏型酸化膜よりも仕事
関数の高い金属（Ａｕ）と酸素欠乏型酸化膜とを共蒸着
した電極よりも、実施例５に示すようＡｕに加えて、酸
素欠乏型酸化膜よりも仕事関数の低い金属（Ｍｇ）をも
共蒸着した電極の方が電極自身の仕事関数を低くできる
ため有機ＥＬ素子内に効率よく電荷を注入することがで
き、低電圧での駆動を行うことができる。ここで、Ｍｇ
も酸化物になる事が考えられるがＭｇの場合酸化物にな
るほうが仕事関数が低いのでたとえＭｇが酸化物になる
としても陰極の仕事関数を下げることはできる。
【００３３】また、酸素欠乏型酸化膜を形成する元素が
Ｃｒの場合にも、比較例４に示すように酸素欠乏型酸化
膜からなる電極の仕事関数が高いため有機ＥＬ素子内に
効率良く電荷を注入することができず発光が観測されな
いが、実施例６に示すように仕事関数の低い金属（Ｍ
ｇ）を共蒸着させることで陰極の仕事関数を下げること
ができ発光を観測することができ、コントラストの良い
有機ＥＬ素子が得られるようになる。
Ｃｒの場合にも、比較例４に示すように酸素欠乏型酸化
膜からなる電極の仕事関数が高いため有機ＥＬ素子内に
効率良く電荷を注入することができず発光が観測されな
いが、実施例６に示すように仕事関数の低い金属（Ｍ
ｇ）を共蒸着させることで陰極の仕事関数を下げること
ができ発光を観測することができ、コントラストの良い
有機ＥＬ素子が得られるようになる。
【００３４】（実施の形態２）図３は本発明の他の実施
例の構造を示す図である。実施の形態１の構造と異なる
点は、実施の形態１の酸素欠乏型酸化膜の陰極８の上に
導電性膜９を設けた点である。本願の素子を有機多層膜
７までは実施の形態１と同様の方法で作製し、その後表
２の陰極及び導電性膜を作製した。
例の構造を示す図である。実施の形態１の構造と異なる
点は、実施の形態１の酸素欠乏型酸化膜の陰極８の上に
導電性膜９を設けた点である。本願の素子を有機多層膜
７までは実施の形態１と同様の方法で作製し、その後表
２の陰極及び導電性膜を作製した。
【００３５】
【表２】
【００３６】これらの素子について、実施の形態１と同
様の方法で反射率、陰極の面抵抗、仕事関数、及び導電
性膜の面抵抗、仕事関数及びコントラスト比を測定し
た。
様の方法で反射率、陰極の面抵抗、仕事関数、及び導電
性膜の面抵抗、仕事関数及びコントラスト比を測定し
た。
【００３７】実施例７と実施例１、実施例８と実施例６
を比較すると分かるように、面抵抗の低い金属電極を酸
素欠乏型酸化膜よりなる膜上に積層することで陰極の配
線抵抗が低減できるため駆動電圧をさげることができ
る。
を比較すると分かるように、面抵抗の低い金属電極を酸
素欠乏型酸化膜よりなる膜上に積層することで陰極の配
線抵抗が低減できるため駆動電圧をさげることができ
る。
【００３８】
【発明の効果】本発明の構造によって、有機ＥＬ素子に
適した電極を作製することができ、かつ、有機ＥＬ素子
のコントラストを改善でき、従って明るい所でも見るこ
とができる高コントラストの有機ＥＬ素子の作製が可能
となる。
適した電極を作製することができ、かつ、有機ＥＬ素子
のコントラストを改善でき、従って明るい所でも見るこ
とができる高コントラストの有機ＥＬ素子の作製が可能
となる。
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の実施例を示す断面図で
ある。
ある。
【図２】コントラストの測定系である。
【図３】本発明の有機ＥＬ素子の他の実施例を示す断面
図である。
図である。
【図４】従来の有機ＥＬ素子の断面図の例である。
【符号の説明】 １ 透明基板 ２ 陽極 ７ 有機多層膜 ８ 陰極 ９ 導電性膜 １０ 蛍光灯 １１ 輝度計 １２ 有機ＥＬ素子
Claims (5)
- 【請求項１】 有機発光材料を含有する有機単層膜また
は有機多層膜が、陽極と陰極からなる１対の電極によっ
て挟持されており、前記１対の電極間に電圧を印加もし
くは電流を注入することにより前記有機発光材料を発光
させる有機ＥＬ素子において、 一方の電極が、酸素欠乏型酸化物を含む電極であること
を特徴とする有機ＥＬ素子。 - 【請求項２】 前記酸素欠乏型酸化物を含む電極の面抵
抗が２００Ω／□以下であることを特徴とする請求項１
に記載の有機ＥＬ素子。 - 【請求項３】 前記酸素欠乏型酸化物を含む電極の仕事
関数が５．０ｅＶ以下であることを特徴とする請求項１
または２に記載の有機ＥＬ素子。 - 【請求項４】 前記酸素欠乏型酸化物を含む電極は電気
導電性物質を含有することを特徴とする請求項１から３
のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。 - 【請求項５】 前記酸素欠乏型酸化物を含む電極の外側
に該電極の面抵抗よりも低い面抵抗をもつ導電性膜を配
置することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記
載の有機ＥＬ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9343523A JPH11176580A (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | 有機ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9343523A JPH11176580A (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | 有機ｅｌ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11176580A true JPH11176580A (ja) | 1999-07-02 |
Family
ID=18362183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9343523A Pending JPH11176580A (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | 有機ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11176580A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002063929A1 (fr) * | 2001-02-08 | 2002-08-15 | Nec Corporation | Dispositif électroluminescent organique |
| JP2005071696A (ja) * | 2003-08-21 | 2005-03-17 | Sharp Corp | 有機ｅｌ素子 |
| US7116301B2 (en) | 2002-04-09 | 2006-10-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | Driving device for electro-optic device, display device using the driving device, driving method thereof, and weight determination method thereof |
| US7515126B2 (en) | 2003-08-28 | 2009-04-07 | Sharp Kabushiki Kaisha | Driving circuit for display device, and display device |
| KR20160141035A (ko) * | 2015-05-27 | 2016-12-08 | 삼성전자주식회사 | 반도체 발광소자 제조방법 |
-
1997
- 1997-12-15 JP JP9343523A patent/JPH11176580A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002063929A1 (fr) * | 2001-02-08 | 2002-08-15 | Nec Corporation | Dispositif électroluminescent organique |
| US7465963B2 (en) | 2001-02-08 | 2008-12-16 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Organic EL device |
| US7116301B2 (en) | 2002-04-09 | 2006-10-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | Driving device for electro-optic device, display device using the driving device, driving method thereof, and weight determination method thereof |
| JP2005071696A (ja) * | 2003-08-21 | 2005-03-17 | Sharp Corp | 有機ｅｌ素子 |
| US7515126B2 (en) | 2003-08-28 | 2009-04-07 | Sharp Kabushiki Kaisha | Driving circuit for display device, and display device |
| KR20160141035A (ko) * | 2015-05-27 | 2016-12-08 | 삼성전자주식회사 | 반도체 발광소자 제조방법 |
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