JP2000252082A - Ｅｌ素子 - Google Patents
Ｅｌ素子Info
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- JP2000252082A JP2000252082A JP11050913A JP5091399A JP2000252082A JP 2000252082 A JP2000252082 A JP 2000252082A JP 11050913 A JP11050913 A JP 11050913A JP 5091399 A JP5091399 A JP 5091399A JP 2000252082 A JP2000252082 A JP 2000252082A
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- Japan
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- back electrode
- electrode
- transparent
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高い電子注入効率と高い安定性を有する背面電
極を備えたＥＬ素子を提供する。 【解決手段】ガラスや樹脂等の透明な基板１２を有し、
この透明基板１２の表面にＩＴＯ等の透明な電極材料に
により形成された透明電極１４と、この透明電極１４に
積層されたＥＬ材料からなる発光層２０と、発光層２０
に積層され透明電極１４に対向して設けられたＣｓ合金
からなる背面電極２２とを備える。
極を備えたＥＬ素子を提供する。 【解決手段】ガラスや樹脂等の透明な基板１２を有し、
この透明基板１２の表面にＩＴＯ等の透明な電極材料に
により形成された透明電極１４と、この透明電極１４に
積層されたＥＬ材料からなる発光層２０と、発光層２０
に積層され透明電極１４に対向して設けられたＣｓ合金
からなる背面電極２２とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、平面光源やディ
スプレイ、その他所定の発光表示に用いられるＥＬ素子
に関する。
スプレイ、その他所定の発光表示に用いられるＥＬ素子
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、有機ＥＬ（エレクトルミネッセン
ス）素子は、ガラス等からなる透明な基板に、透光性の
ＩＴＯ膜を形成して透明電極を設けている。透明電極の
上には、有機ＥＬ材料からなる発光層が２〜３層にわた
って、５００Å〜１５００Å程度の厚さに形成されてい
る。この発光層の表面に、電極材料を設けて背面電極を
形成している。
ス）素子は、ガラス等からなる透明な基板に、透光性の
ＩＴＯ膜を形成して透明電極を設けている。透明電極の
上には、有機ＥＬ材料からなる発光層が２〜３層にわた
って、５００Å〜１５００Å程度の厚さに形成されてい
る。この発光層の表面に、電極材料を設けて背面電極を
形成している。
【０００３】ここで、背面電極は、有機ＥＬ材料に対し
て電子注入効率のよいものが好ましいが、酸化等に対す
る安定性の観点から、Ｍｇ−Ａｇ合金や、Ａｌ−Ｌｉ、
Ａｌ−Ｍｇ、Ａｌ−Ｃａ等の合金も用いられていた。
て電子注入効率のよいものが好ましいが、酸化等に対す
る安定性の観点から、Ｍｇ−Ａｇ合金や、Ａｌ−Ｌｉ、
Ａｌ−Ｍｇ、Ａｌ−Ｃａ等の合金も用いられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この背面電極は、より
高い電子注入効率が求められているが、高い電子注入効
率の材料は酸化されやすく、電子注入効率と安定性は互
いに相反する特性であった。
高い電子注入効率が求められているが、高い電子注入効
率の材料は酸化されやすく、電子注入効率と安定性は互
いに相反する特性であった。
【０００５】この発明は上記従来の技術の問題点に鑑み
てなされたものであり、高い電子注入効率と高い安定性
を有する背面電極を備えたＥＬ素子を提供することを目
的とする。
てなされたものであり、高い電子注入効率と高い安定性
を有する背面電極を備えたＥＬ素子を提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、ガラスや樹
脂等の透明な基板を有し、この透明基板表面にＩＴＯ等
の透明な電極材料ににより形成された透明電極と、この
透明電極に積層されたＥＬ材料からなる発光層と、上記
発光層に積層され上記透明電極に対向して設けられたＣ
ｓ合金からなる背面電極とを備えたＥＬ素子である。
脂等の透明な基板を有し、この透明基板表面にＩＴＯ等
の透明な電極材料ににより形成された透明電極と、この
透明電極に積層されたＥＬ材料からなる発光層と、上記
発光層に積層され上記透明電極に対向して設けられたＣ
ｓ合金からなる背面電極とを備えたＥＬ素子である。
【０００７】上記発光層は、単層または多層構造で、電
子・正孔の伝導及び再結合に伴う発光機能を有する有機
薄膜からなるＥＬ素子である。
子・正孔の伝導及び再結合に伴う発光機能を有する有機
薄膜からなるＥＬ素子である。
【０００８】上記背面電極は、Ｃｓ−Ｏ−Ａｇ合金、Ｃ
ｓ−Ｂｉ合金、Ｃｓ−Ｏ−Ｂｉ合金、Ｃｓ−Ｏ−Ｂｉ−
Ａｇ合金、Ｃｓ−Ｎａ−Ｋ−Ｓｂ合金等である。
ｓ−Ｂｉ合金、Ｃｓ−Ｏ−Ｂｉ合金、Ｃｓ−Ｏ−Ｂｉ−
Ａｇ合金、Ｃｓ−Ｎａ−Ｋ−Ｓｂ合金等である。
【０００９】この発明のＥＬ素子は、背面電極材料とし
て仕事関数が２．２ｅＶのＣｓを用いており、従来の背
面電極材料と比較してきわめて低い仕事関数であり、発
光層への効率のよい電子注入が可能となる。
て仕事関数が２．２ｅＶのＣｓを用いており、従来の背
面電極材料と比較してきわめて低い仕事関数であり、発
光層への効率のよい電子注入が可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面に基づいて説明する。図１はこの発明の一実施
形態を示すもので、この実施形態のＥＬ素子１０は、ガ
ラスや石英、樹脂等の透明な基板１２の一方の表面に、
ＩＴＯ等の透明な電極材料による透明電極１４が形成さ
れている。この透明電極１４は、５００Å〜１５００Å
程度の厚みに形成されている。
いて図面に基づいて説明する。図１はこの発明の一実施
形態を示すもので、この実施形態のＥＬ素子１０は、ガ
ラスや石英、樹脂等の透明な基板１２の一方の表面に、
ＩＴＯ等の透明な電極材料による透明電極１４が形成さ
れている。この透明電極１４は、５００Å〜１５００Å
程度の厚みに形成されている。
【００１１】透明電極１４の表面には、５００Å程度の
厚さにホール輸送材料１６を積層し、さらに５００Å程
度の厚さに電子輸送材料１８を積層して発光層２０が形
成されている。
厚さにホール輸送材料１６を積層し、さらに５００Å程
度の厚さに電子輸送材料１８を積層して発光層２０が形
成されている。
【００１２】ここで発光層２０のホール輸送材料１６と
しては、トリフェニルジアミン誘導体（ＴＰＤ）、ヒド
ラゾン誘導体、アリールアミン誘導体等がある。一方、
電子輸送材料１８としては、アルミキノリール錯体（Ａ
ｌｑ３）、ジスチリルビフェニル誘導体（ＤＰＶＢ
ｉ）、オキサジアゾール誘導体、ビスチリルアントラセ
ン誘導体、ベンゾオキサゾールチオフェン誘導体、ペリ
レン類、チアゾール類等を用いる。さらに適宜の発光材
料を混合してもよく、ホール輸送材料１６と電子輸送材
料１８を混合した発光層２０を形成してもよく、その場
合、ホール輸送材料１６と電子輸送材料１８の比は、１
０：９０乃至９０：１０の範囲で適宜変更可能である。
しては、トリフェニルジアミン誘導体（ＴＰＤ）、ヒド
ラゾン誘導体、アリールアミン誘導体等がある。一方、
電子輸送材料１８としては、アルミキノリール錯体（Ａ
ｌｑ３）、ジスチリルビフェニル誘導体（ＤＰＶＢ
ｉ）、オキサジアゾール誘導体、ビスチリルアントラセ
ン誘導体、ベンゾオキサゾールチオフェン誘導体、ペリ
レン類、チアゾール類等を用いる。さらに適宜の発光材
料を混合してもよく、ホール輸送材料１６と電子輸送材
料１８を混合した発光層２０を形成してもよく、その場
合、ホール輸送材料１６と電子輸送材料１８の比は、１
０：９０乃至９０：１０の範囲で適宜変更可能である。
【００１３】発光層２０の表面には、陰極材料による背
面電極２２が、適宜の５００Å〜１０００Å程度の厚み
で積層されている。背面電極２２には、電子注入効率の
優れた仕事関数の低いＣｓを含む合金を用いた。背面電
極２２としては、電極としての安定性のため、Ｃｓ−Ｏ
−Ａｇ合金、Ｃｓ−Ｂｉ合金、Ｃｓ−Ｏ−Ｂｉ合金、Ｃ
ｓ−Ｏ−Ｂｉ−Ａｇ合金、Ｃｓ−Ｎａ−Ｋ−Ｓｂ合金等
である。
面電極２２が、適宜の５００Å〜１０００Å程度の厚み
で積層されている。背面電極２２には、電子注入効率の
優れた仕事関数の低いＣｓを含む合金を用いた。背面電
極２２としては、電極としての安定性のため、Ｃｓ−Ｏ
−Ａｇ合金、Ｃｓ−Ｂｉ合金、Ｃｓ−Ｏ−Ｂｉ合金、Ｃ
ｓ−Ｏ−Ｂｉ−Ａｇ合金、Ｃｓ−Ｎａ−Ｋ−Ｓｂ合金等
である。
【００１４】この実施形態のＥＬ素子の製造方法は、透
明基板１２の表面ほぼ全面に、ＩＴＯ等の透明な電極材
料を真空蒸着等により設け、基板１２の表面に透明電極
１４を形成する。この後、透明基板１２の表面に、例え
ば有機ＥＬ材料としてＴＰＤ等のホール輸送材料１６、
Ａｌｑ３等の電子輸送材料１８やその他発光材料からな
る層を、真空蒸着やスパッタリング、その他真空薄膜形
成技術により積層し、発光層２０を形成する。
明基板１２の表面ほぼ全面に、ＩＴＯ等の透明な電極材
料を真空蒸着等により設け、基板１２の表面に透明電極
１４を形成する。この後、透明基板１２の表面に、例え
ば有機ＥＬ材料としてＴＰＤ等のホール輸送材料１６、
Ａｌｑ３等の電子輸送材料１８やその他発光材料からな
る層を、真空蒸着やスパッタリング、その他真空薄膜形
成技術により積層し、発光層２０を形成する。
【００１５】蒸着条件の例としては、ホール輸送材料１
６のＴＰＤを、真空度２×１０−6Ｔｏｒｒで、蒸着速
度を２０Å／ｓｅｃで成膜させる。その後、電子輸送材
料１８であり発光の性質を有するＡｌｑ３を、真空度２
×１０−6Ｔｏｒｒで、蒸着速度を２０Å／ｓｅｃで成
膜させる。蒸着条件の他の例としては、発光層２０を、
フラッシュ蒸着により、真空度２×１０−6Ｔｏｒｒ
で、蒸着速度を１００Å／ｓｅｃで成膜させる。このフ
ラッシュ蒸着法は、予め所定の比率で混合したＥＬ材料
を、３００℃〜６００℃好ましくは４００℃〜５００℃
に加熱した蒸着源に落下させ、ＥＬ材料を一気に蒸発さ
せるものである。またそのＥＬ材料を容器中に収容し、
急速にその容器を加熱し、一気に蒸着させるものでもよ
い。
６のＴＰＤを、真空度２×１０−6Ｔｏｒｒで、蒸着速
度を２０Å／ｓｅｃで成膜させる。その後、電子輸送材
料１８であり発光の性質を有するＡｌｑ３を、真空度２
×１０−6Ｔｏｒｒで、蒸着速度を２０Å／ｓｅｃで成
膜させる。蒸着条件の他の例としては、発光層２０を、
フラッシュ蒸着により、真空度２×１０−6Ｔｏｒｒ
で、蒸着速度を１００Å／ｓｅｃで成膜させる。このフ
ラッシュ蒸着法は、予め所定の比率で混合したＥＬ材料
を、３００℃〜６００℃好ましくは４００℃〜５００℃
に加熱した蒸着源に落下させ、ＥＬ材料を一気に蒸発さ
せるものである。またそのＥＬ材料を容器中に収容し、
急速にその容器を加熱し、一気に蒸着させるものでもよ
い。
【００１６】次に、背面電極材料を、発光層２０の表面
に真空蒸着等の真空薄膜形成技術により設ける。背面電
極２２は、Ｃｓ−Ｏ−Ａｇ、Ｃｓ−Ｓｂ、Ｃｓ−Ｂｉ、
Ｃｓ−Ｏ−Ｂｉ−Ａｇ、Ｃｓ−Ｎａ−Ｋ−Ｓｂ等を適宜
の条件で積層する。積層厚は適宜設定可能であり、例え
ば、５００〜２０００Å程度の厚さに形成する。さら
に、背面電極２２は、Ｃｓ合金上部にＡｌ薄膜層を適宜
の層数積層してもよい。
に真空蒸着等の真空薄膜形成技術により設ける。背面電
極２２は、Ｃｓ−Ｏ−Ａｇ、Ｃｓ−Ｓｂ、Ｃｓ−Ｂｉ、
Ｃｓ−Ｏ−Ｂｉ−Ａｇ、Ｃｓ−Ｎａ−Ｋ−Ｓｂ等を適宜
の条件で積層する。積層厚は適宜設定可能であり、例え
ば、５００〜２０００Å程度の厚さに形成する。さら
に、背面電極２２は、Ｃｓ合金上部にＡｌ薄膜層を適宜
の層数積層してもよい。
【００１７】また、背面電極の全面には、図示しないＳ
ｉＯ２等の絶縁性の保護膜等を、真空蒸着やスパッタリ
ング、その他真空薄膜形成技術により形成してもよい。
さらに、撥水膜や樹脂の保護膜等を設けてもよい。
ｉＯ２等の絶縁性の保護膜等を、真空蒸着やスパッタリ
ング、その他真空薄膜形成技術により形成してもよい。
さらに、撥水膜や樹脂の保護膜等を設けてもよい。
【００１８】この実施形態のＥＬ素子は、背面電極２２
の材料としてＣｓを用いているので、Ｃｓの仕事関数が
２．２ｅＶと非常に低くＡｌｑ３の最低空軌道（ＬＵＭ
Ｏ）が２．８ｅＶと考えられるので、Ｃｓ合金の背面電
極を用いることにより、負の電子注入障壁となり、きわ
めて効率のよい電子注入が可能となる。したがって、電
流−電圧特性の立ち上がりの抵抗が小さく、電流−輝度
特性が正確に正比例する。しかも、電極として安定な合
金である。
の材料としてＣｓを用いているので、Ｃｓの仕事関数が
２．２ｅＶと非常に低くＡｌｑ３の最低空軌道（ＬＵＭ
Ｏ）が２．８ｅＶと考えられるので、Ｃｓ合金の背面電
極を用いることにより、負の電子注入障壁となり、きわ
めて効率のよい電子注入が可能となる。したがって、電
流−電圧特性の立ち上がりの抵抗が小さく、電流−輝度
特性が正確に正比例する。しかも、電極として安定な合
金である。
【００１９】なおこの発明のＥＬ素子は、上記実施形態
に限定されるものではなく、発光層は、ホール輸送材
料、発光材料、電子輸送材料の積層構造にしてもよく、
また、ポリマー層を有機層にしたものでもよく、適宜の
有機ＥＬ材料を用いることができる。透明電極側にＣｕ
Ｐｃ（銅フタロシアニン）などのホール注入層を設けて
もよい。さらに、薄膜形成方法は、真空蒸着や、スパッ
タリング等を適宜用いることができ、形成方法は問わな
い。
に限定されるものではなく、発光層は、ホール輸送材
料、発光材料、電子輸送材料の積層構造にしてもよく、
また、ポリマー層を有機層にしたものでもよく、適宜の
有機ＥＬ材料を用いることができる。透明電極側にＣｕ
Ｐｃ（銅フタロシアニン）などのホール注入層を設けて
もよい。さらに、薄膜形成方法は、真空蒸着や、スパッ
タリング等を適宜用いることができ、形成方法は問わな
い。
【００２０】
【発明の効果】この発明のＥＬ素子によれば、背面電極
にＣｓ合金を用いることによりきわめて効率のよい電子
注入を行うことができ、発光効率のよいＥＬ素子を得る
ことができる。また、Ｃｓ合金は、電極材料としても安
定しており、信頼性も高いものにすることができる。
にＣｓ合金を用いることによりきわめて効率のよい電子
注入を行うことができ、発光効率のよいＥＬ素子を得る
ことができる。また、Ｃｓ合金は、電極材料としても安
定しており、信頼性も高いものにすることができる。
【図１】この発明の一実施形態のＥＬ素子を示す断面図
である。
である。
１０ ＥＬ素子 １２ 透明基板 １４ 透明電極 １６ ホール輸送材料 １８ 電子輸送材料 ２０ 発光層 ２２ 背面電極
フロントページの続き (72)発明者 福本 滋 富山県上新川郡大沢野町下大久保3158番地 北陸電気工業株式会社内 (72)発明者 丹保 哲也 富山県上新川郡大沢野町下大久保3158番地 北陸電気工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3K007 AB00 AB03 CA01 CA02 CA05 CB01 DA00 DB03 FA01 FA03
Claims (7)
- 【請求項１】 透明基板と、この透明基板の表面に透明
な電極材料により形成された透明電極と、この透明電極
に積層されたＥＬ材料からなる発光層と、上記発光層に
積層され上記透明電極に対向して設けられたＣｓ合金か
らなる背面電極とを備えたことを特徴とするＥＬ素子。 - 【請求項２】 上記発光層は、単層または多層構造で、
電子・正孔の伝導及び再結合に伴う発光機能を有する有
機薄膜からなる請求項１記載のＥＬ素子。 - 【請求項３】 上記背面電極は、Ｃｓ−Ｏ−Ａｇ合金で
あることを特徴とする求項１または２記載のＥＬ素子。 - 【請求項４】 上記背面電極は、Ｃｓ−Ｂｉ合金である
ことを特徴とする求項１または２記載のＥＬ素子。 - 【請求項５】 上記背面電極は、Ｃｓ−Ｏ−Ｂｉ合金で
あることを特徴とする求項１または２記載のＥＬ素子。 - 【請求項６】 上記背面電極は、Ｃｓ−Ｏ−Ｂｉ−Ａｇ
合金であることを特徴とする求項１または２記載のＥＬ
素子。 - 【請求項７】 上記背面電極は、Ｃｓ−Ｎａ−Ｋ−Ｓｂ
合金であることを特徴とする求項１または２記載のＥＬ
素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11050913A JP2000252082A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | Ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11050913A JP2000252082A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | Ｅｌ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000252082A true JP2000252082A (ja) | 2000-09-14 |
Family
ID=12872031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11050913A Pending JP2000252082A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | Ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000252082A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009516902A (ja) * | 2005-11-22 | 2009-04-23 | ノヴァレッド・アクチエンゲゼルシャフト | 発光要素 |
| JP2009205985A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法 |
-
1999
- 1999-02-26 JP JP11050913A patent/JP2000252082A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009516902A (ja) * | 2005-11-22 | 2009-04-23 | ノヴァレッド・アクチエンゲゼルシャフト | 発光要素 |
| JP2009205985A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060224 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081127 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081203 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090401 |