JPH05174975A - 有機薄膜発光素子 - Google Patents
有機薄膜発光素子Info
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- JPH05174975A JPH05174975A JP4144657A JP14465792A JPH05174975A JP H05174975 A JPH05174975 A JP H05174975A JP 4144657 A JP4144657 A JP 4144657A JP 14465792 A JP14465792 A JP 14465792A JP H05174975 A JPH05174975 A JP H05174975A
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- film
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- organic thin
- thin film
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
- H10K2102/301—Details of OLEDs
- H10K2102/302—Details of OLEDs of OLED structures
- H10K2102/3023—Direction of light emission
- H10K2102/3026—Top emission
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/17—Carrier injection layers
- H10K50/171—Electron injection layers
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- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】耐久性と特性に優れる電子注入電極を有する有
機薄膜発光素子を得る。 【構成】金属やＩＴＯからなる導電膜にＡｌを添加した
酸化亜鉛膜を積層して酸化亜鉛膜の膜厚を薄くして凹凸
を防止するとともに導電膜により電子注入電極の導電性
を確保する。
機薄膜発光素子を得る。 【構成】金属やＩＴＯからなる導電膜にＡｌを添加した
酸化亜鉛膜を積層して酸化亜鉛膜の膜厚を薄くして凹凸
を防止するとともに導電膜により電子注入電極の導電性
を確保する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は各種表示装置の発光源
として用いられる有機薄膜発光素子に係り、特に有機薄
膜発光素子の電子注入電極に関する。
として用いられる有機薄膜発光素子に係り、特に有機薄
膜発光素子の電子注入電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のブラウン管にかわるフラットディ
スプレイの需要の急増に伴い、各種表示素子の開発及び
実用化が精力的に進められている。エレクトロルミネッ
センス素子（以下ＥＬ素子とする）もこうしたニ−ズに
即するものであり、特に全固体の自発発光素子として、
他のディスプレイにはない高解像度及び高視認性により
注目を集めている。
スプレイの需要の急増に伴い、各種表示素子の開発及び
実用化が精力的に進められている。エレクトロルミネッ
センス素子（以下ＥＬ素子とする）もこうしたニ−ズに
即するものであり、特に全固体の自発発光素子として、
他のディスプレイにはない高解像度及び高視認性により
注目を集めている。
【０００３】現在、実用化されているものは、発光層に
ＺｎＳ／Ｍｎ系を用いた無機材料からなるＥＬ素子であ
る。しかるに、この種の無機ＥＬ素子は発光に必要な駆
動電圧が２００Ｖ程度と高いため駆動方法が複雑となり
製造コストが高いといった問題点がある。また、青色発
光の効率が低いため、フルカラ−化が困難である。これ
に対して、有機材料を用いた薄膜発光素子は、発光に必
要な駆動電圧が大幅に低減でき、かつ各種発光材料の添
加によりフルカラ−化の可能性を充分に持つことから、
近年研究が活発化している。
ＺｎＳ／Ｍｎ系を用いた無機材料からなるＥＬ素子であ
る。しかるに、この種の無機ＥＬ素子は発光に必要な駆
動電圧が２００Ｖ程度と高いため駆動方法が複雑となり
製造コストが高いといった問題点がある。また、青色発
光の効率が低いため、フルカラ−化が困難である。これ
に対して、有機材料を用いた薄膜発光素子は、発光に必
要な駆動電圧が大幅に低減でき、かつ各種発光材料の添
加によりフルカラ−化の可能性を充分に持つことから、
近年研究が活発化している。
【０００４】特に、インジウムスズ酸化物（以下ＩＴＯ
と略する）からなる透明電極上に、正孔注入層と発光層
を積層し、この上にＭｇとＡｇの合金（混合比１０：
１）を蒸着した構造において、発光材にトリス（８−ヒ
ドロキシキノリン）アルミニウムを、正孔注入材に１，
１’−ビス（４−Ｎ，Ｎ−ジトリアミノフェニル）シク
ロヘキサンを用いることにより、１０Ｖ以下の直流電圧
印加で１０００ｃｄ／ｍ 2 以上の輝度が得られたという
報告がなされて以来開発に拍車がかけられた。（Appl.P
hys.Lett. 51,913,(1987)) この種の積層構造素子は、駆動用直流電源のプラス側を
ＩＴＯ電極に、マイナス側をＭｇ／Ａｇ電極と接続する
ことにより、該ＩＴＯ電極から注入された正孔と該Ｍｇ
／Ａｇ電極から注入された電子が発光層中で輻射再結合
により発光するものと考えられており、特に正孔注入層
の導入により、正孔の発光層への注入性が向上したため
発光効率の大幅な改善がなされたものと推定されてい
る。（以下、駆動電源のプラス側と接続し正孔の注入を
行う電極を正孔注入電極と、マイナス側と接続し、電子
の注入を行う電極を電子注入電極と称する。） 現在、上記電荷注入層と発光層の積層をベ−スとした各
種構造の素子が提案されている。その典型的な例を以下
に説明する。
と略する）からなる透明電極上に、正孔注入層と発光層
を積層し、この上にＭｇとＡｇの合金（混合比１０：
１）を蒸着した構造において、発光材にトリス（８−ヒ
ドロキシキノリン）アルミニウムを、正孔注入材に１，
１’−ビス（４−Ｎ，Ｎ−ジトリアミノフェニル）シク
ロヘキサンを用いることにより、１０Ｖ以下の直流電圧
印加で１０００ｃｄ／ｍ 2 以上の輝度が得られたという
報告がなされて以来開発に拍車がかけられた。（Appl.P
hys.Lett. 51,913,(1987)) この種の積層構造素子は、駆動用直流電源のプラス側を
ＩＴＯ電極に、マイナス側をＭｇ／Ａｇ電極と接続する
ことにより、該ＩＴＯ電極から注入された正孔と該Ｍｇ
／Ａｇ電極から注入された電子が発光層中で輻射再結合
により発光するものと考えられており、特に正孔注入層
の導入により、正孔の発光層への注入性が向上したため
発光効率の大幅な改善がなされたものと推定されてい
る。（以下、駆動電源のプラス側と接続し正孔の注入を
行う電極を正孔注入電極と、マイナス側と接続し、電子
の注入を行う電極を電子注入電極と称する。） 現在、上記電荷注入層と発光層の積層をベ−スとした各
種構造の素子が提案されている。その典型的な例を以下
に説明する。
【０００５】図５は、従来の有機薄膜発光素子を示す断
面図である。発光は図中の矢印に示す方向に進む。ガラ
ス等の絶縁性透明基板１上に、ＩＴＯ、酸化錫（ＳｎＯ
2 ）等の透明導電膜からなる正孔注入電極６Ａを形成
し、正孔注入層５、発光層４と順次有機薄膜を成膜す
る。最後に電子注入電極９Ａを蒸着にて形成する。なお
該電子注入電極９Ａ用材料には、Ｍｇ系アロイが用いら
れる。
面図である。発光は図中の矢印に示す方向に進む。ガラ
ス等の絶縁性透明基板１上に、ＩＴＯ、酸化錫（ＳｎＯ
2 ）等の透明導電膜からなる正孔注入電極６Ａを形成
し、正孔注入層５、発光層４と順次有機薄膜を成膜す
る。最後に電子注入電極９Ａを蒸着にて形成する。なお
該電子注入電極９Ａ用材料には、Ｍｇ系アロイが用いら
れる。
【０００６】図６は、従来の異なる有機薄膜発光素子を
示す断面図である。図５と成膜順を逆にした構造であ
る。すなわち、Ｍｇ系アロイからなる電子注入電極９Ａ
を、ガラス等の絶縁性透明基板１上に蒸着し、発光層
４、正孔注入層５と順次有機薄膜を成膜し、最後にＩＴ
Ｏ、酸化錫（ＳｎＯ2 ）等の透明導電膜からなる正孔注
入電極６Ａを形成したものである。したがって、発光層
からの発光は図中の矢印に示した様に、図１の素子と反
対の方向に進む。
示す断面図である。図５と成膜順を逆にした構造であ
る。すなわち、Ｍｇ系アロイからなる電子注入電極９Ａ
を、ガラス等の絶縁性透明基板１上に蒸着し、発光層
４、正孔注入層５と順次有機薄膜を成膜し、最後にＩＴ
Ｏ、酸化錫（ＳｎＯ2 ）等の透明導電膜からなる正孔注
入電極６Ａを形成したものである。したがって、発光層
からの発光は図中の矢印に示した様に、図１の素子と反
対の方向に進む。
【０００７】図７、図８は従来のさらに異なる有機薄膜
発光素子を示す断面図である。発光層中への電子注入を
向上させて、発光効率を向上させることを意図して提案
された、電子注入層を含む３層構造素子の例である。図
７では、ガラス等の絶縁性透明基板１上に、ＩＴＯ等の
透明導電膜からなる正孔注入電極６Ａを図５と同様に形
成し、正孔注入層５，発光層４さらに電子注入層８の３
層を成膜する。最後に電子注入電極９ＡとしてＭｇ系ア
ロイを蒸着する。図８は図７と成膜順序を逆にした構造
である。すなわち、ガラス等の絶縁性透明基板１上に、
Ｍｇ系アロイからなる電子注入電極９Ａを形成した後、
電子注入層８、発光層４、正孔注入層５と順次有機薄膜
を成膜し、最後にＩＴＯ等の透明導電膜からなる正孔注
入電極６Ａを形成したものである。
発光素子を示す断面図である。発光層中への電子注入を
向上させて、発光効率を向上させることを意図して提案
された、電子注入層を含む３層構造素子の例である。図
７では、ガラス等の絶縁性透明基板１上に、ＩＴＯ等の
透明導電膜からなる正孔注入電極６Ａを図５と同様に形
成し、正孔注入層５，発光層４さらに電子注入層８の３
層を成膜する。最後に電子注入電極９ＡとしてＭｇ系ア
ロイを蒸着する。図８は図７と成膜順序を逆にした構造
である。すなわち、ガラス等の絶縁性透明基板１上に、
Ｍｇ系アロイからなる電子注入電極９Ａを形成した後、
電子注入層８、発光層４、正孔注入層５と順次有機薄膜
を成膜し、最後にＩＴＯ等の透明導電膜からなる正孔注
入電極６Ａを形成したものである。
【０００８】いずれの場合においても、電子注入電極と
してはＭｇ系アロイが一般的に用いられ、また、発光層
からの発光を取り出すための透明電極としては、ＩＴＯ
またはＳｎＯ2 が用いられている。特に、Ｍｇは、その
詳細な理論的根拠は充分に解明されてはいないが、発光
層への電子注入性が優れていることから電子注入電極に
最適である。しかしＭｇは酸化性が高く不安定であるこ
とから単独では電極としての適用が難しく、Ａｇ、Ｉｎ
等とのアロイ系としている。しかるに、アロイ系として
もなお充分には安定でなく、成膜後に電気抵抗が増大
し、特性劣化をおこすことがある。また、該Ｍｇ系アロ
イを形成する際に、Ｍｇともう一つの金属との混合比を
正確にコントロ−ルすることは困難である。
してはＭｇ系アロイが一般的に用いられ、また、発光層
からの発光を取り出すための透明電極としては、ＩＴＯ
またはＳｎＯ2 が用いられている。特に、Ｍｇは、その
詳細な理論的根拠は充分に解明されてはいないが、発光
層への電子注入性が優れていることから電子注入電極に
最適である。しかしＭｇは酸化性が高く不安定であるこ
とから単独では電極としての適用が難しく、Ａｇ、Ｉｎ
等とのアロイ系としている。しかるに、アロイ系として
もなお充分には安定でなく、成膜後に電気抵抗が増大
し、特性劣化をおこすことがある。また、該Ｍｇ系アロ
イを形成する際に、Ｍｇともう一つの金属との混合比を
正確にコントロ−ルすることは困難である。
【０００９】かかる問題を解決するための手段として、
Ａｌを添加した酸化亜鉛膜が電子注入電極として良好な
特性を示すことが見出されている。該Ａｌを添加した酸
化亜鉛膜は、発光層への電子注入性において、上記Ｍｇ
系アロイと同等の能力を有するばかりでなく、安定性に
おいて該Ｍｇ系アロイより優れている。したがって、上
記図５から図８の各構造において、Ｍｇ系アロイのかわ
りに、電子注入電極として適用可能である。さらに、該
酸化亜鉛膜は膜中に添加するＡｌの含有量を調整するこ
とにより、可視光に対して８０〜９０％の透過率となる
ため、発光層からの発光を取り出す透明電極としても使
用できる。
Ａｌを添加した酸化亜鉛膜が電子注入電極として良好な
特性を示すことが見出されている。該Ａｌを添加した酸
化亜鉛膜は、発光層への電子注入性において、上記Ｍｇ
系アロイと同等の能力を有するばかりでなく、安定性に
おいて該Ｍｇ系アロイより優れている。したがって、上
記図５から図８の各構造において、Ｍｇ系アロイのかわ
りに、電子注入電極として適用可能である。さらに、該
酸化亜鉛膜は膜中に添加するＡｌの含有量を調整するこ
とにより、可視光に対して８０〜９０％の透過率となる
ため、発光層からの発光を取り出す透明電極としても使
用できる。
【００１０】図９、図１０は従来のさらに異なる有機薄
膜発光素子を示す断面図である。図９はガラス等の絶縁
性透明基板１上に、透明性を有する電子注入電極９Ｂと
してＡｌを添加した酸化亜鉛膜を形成した後、発光層
４、正孔注入層５と順次成膜し、最後に正孔注入電極６
Ｂとして、Ａｇ、Ａｕ等を蒸着したものである。該構造
の素子では、発光層からの発光は図中の矢印で示した様
に、該電子注入電極を通して取り出される。
膜発光素子を示す断面図である。図９はガラス等の絶縁
性透明基板１上に、透明性を有する電子注入電極９Ｂと
してＡｌを添加した酸化亜鉛膜を形成した後、発光層
４、正孔注入層５と順次成膜し、最後に正孔注入電極６
Ｂとして、Ａｇ、Ａｕ等を蒸着したものである。該構造
の素子では、発光層からの発光は図中の矢印で示した様
に、該電子注入電極を通して取り出される。
【００１１】図１０は、ＩＴＯと該Ａｌを添加した酸化
亜鉛膜の２種類の透明電極を用いてなる両面発光素子の
構造例である。すなわち、ガラス等の絶縁性透明基板１
上に、透明性を有する電子注入電極９ＢとしてＡｌを添
加した酸化亜鉛膜を形成した後、発光層４、正孔注入層
５と順次成膜し、最後に透明性を有する正孔注入電極６
Ａとして、ＩＴＯを蒸着したもので、発光層からの発光
は、図中の矢印で示した様に両側から取り出される。
亜鉛膜の２種類の透明電極を用いてなる両面発光素子の
構造例である。すなわち、ガラス等の絶縁性透明基板１
上に、透明性を有する電子注入電極９ＢとしてＡｌを添
加した酸化亜鉛膜を形成した後、発光層４、正孔注入層
５と順次成膜し、最後に透明性を有する正孔注入電極６
Ａとして、ＩＴＯを蒸着したもので、発光層からの発光
は、図中の矢印で示した様に両側から取り出される。
【００１２】この様に、Ａｌを添加した酸化亜鉛膜は、
透明性を有する電子注入電極として従来のＭｇ系アロイ
にかわる有効な材料である。
透明性を有する電子注入電極として従来のＭｇ系アロイ
にかわる有効な材料である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、かかるＡｌ
を添加した酸化亜鉛膜は、数ｍｍ2 サイズの単一素子に
関しては問題はないが、実用的な数１０ｃｍ2 以上のサ
イズへの適用においては、問題点が生じる。すなわち、
該Ａｌを添加した酸化亜鉛膜は、ＩＴＯやＳｎＯ 2 等の
透明導電膜や、Ａｌ、Ｍｇ系アロイ等の金属膜に比べ、
表面の平滑性に劣る。したがって、ガラス等の絶縁性基
板上に、Ａｌ添加酸化亜鉛膜を１０００〜５０００Å形
成し、該Ａｌ添加酸化亜鉛膜単独で電極とする場合に、
電極表面に凹凸が生じる。このため、膜厚１０００〜２
０００Å程度の有機層を該Ａｌ添加酸化亜鉛膜上に成膜
すると、有機層にも凹凸が生じたり、膜厚が不均一とな
るため、時として素子面内の発光ムラや、該有機膜の膜
厚の薄い部分に電界が局所的に集中し、短絡現象をひき
おこすことがある。よって、素子面積の大きい素子にお
いて、表面平滑性の向上をなしうる層構成または成膜法
の開発が、該Ａｌ添加酸化亜鉛膜を用いた有機発光素子
の実用化に際しては重要になる。
を添加した酸化亜鉛膜は、数ｍｍ2 サイズの単一素子に
関しては問題はないが、実用的な数１０ｃｍ2 以上のサ
イズへの適用においては、問題点が生じる。すなわち、
該Ａｌを添加した酸化亜鉛膜は、ＩＴＯやＳｎＯ 2 等の
透明導電膜や、Ａｌ、Ｍｇ系アロイ等の金属膜に比べ、
表面の平滑性に劣る。したがって、ガラス等の絶縁性基
板上に、Ａｌ添加酸化亜鉛膜を１０００〜５０００Å形
成し、該Ａｌ添加酸化亜鉛膜単独で電極とする場合に、
電極表面に凹凸が生じる。このため、膜厚１０００〜２
０００Å程度の有機層を該Ａｌ添加酸化亜鉛膜上に成膜
すると、有機層にも凹凸が生じたり、膜厚が不均一とな
るため、時として素子面内の発光ムラや、該有機膜の膜
厚の薄い部分に電界が局所的に集中し、短絡現象をひき
おこすことがある。よって、素子面積の大きい素子にお
いて、表面平滑性の向上をなしうる層構成または成膜法
の開発が、該Ａｌ添加酸化亜鉛膜を用いた有機発光素子
の実用化に際しては重要になる。
【００１４】この発明は上述の点に鑑みてなされ、その
目的はＡｌ添加酸化亜鉛膜の平滑化を図ることにより、
保存安定性に優れる上、短絡等の現象のない電子注入電
極を備えた有機薄膜発光素子を提供することにある。
目的はＡｌ添加酸化亜鉛膜の平滑化を図ることにより、
保存安定性に優れる上、短絡等の現象のない電子注入電
極を備えた有機薄膜発光素子を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】一対の電極と、この電極
に挟まれた電荷注入層と発光層とを有し、一対の電極は
正孔注入電極と電子注入電極からなり、この電子注入電
極は導電膜と、電子注入性のアルミニウム添加酸化亜鉛
膜の二層を有し、電荷注入層は、正孔注入電極からの正
孔と電子注入電極からの電子をそれぞれ発光層に注入す
る正孔注入層、電子注入層のうち少なくとも一方の正孔
注入層を有する層からなり、発光層は注入された正孔と
電子とを再結合して所定の波長の発光を行う層であると
することにより達成される。
に挟まれた電荷注入層と発光層とを有し、一対の電極は
正孔注入電極と電子注入電極からなり、この電子注入電
極は導電膜と、電子注入性のアルミニウム添加酸化亜鉛
膜の二層を有し、電荷注入層は、正孔注入電極からの正
孔と電子注入電極からの電子をそれぞれ発光層に注入す
る正孔注入層、電子注入層のうち少なくとも一方の正孔
注入層を有する層からなり、発光層は注入された正孔と
電子とを再結合して所定の波長の発光を行う層であると
することにより達成される。
【００１６】
【作用】Ａｌ添加酸化亜鉛膜は導電膜の上に積層するこ
とにより表面に凹凸の発生しない薄膜を選ぶことができ
る。膜厚を厚くすることに伴う表面の凹凸が小さくなる
ためである。導電膜は所定の厚さとすることにより、電
荷の電導を担うことができる。
とにより表面に凹凸の発生しない薄膜を選ぶことができ
る。膜厚を厚くすることに伴う表面の凹凸が小さくなる
ためである。導電膜は所定の厚さとすることにより、電
荷の電導を担うことができる。
【００１７】
【実施例】次にこの発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本発明で用いるアルミニウムを添加した酸化亜鉛
膜は、電子ビ−ム蒸着法、マグネトロンスパッタ法、ク
ラスタビ−ムスパッタ法等により成膜できるが、マグネ
トロンスパッタ法が一般的である。詳細には、Ａｌを添
加した酸化亜鉛の焼結体を使って、ＡｒガスまたはＡｒ
ガスと酸素ガスの混合ガスによりスパッタする方法、あ
るいは亜鉛タ−ゲット上にＡｌをのせ、Ａｒガスまたは
Ａｒガスと酸素ガスの混合ガスによりスパッタする方法
等がある。いずれの方法においても、膜中の酸化亜鉛に
対するＡｌの含有量が０．５％〜３％の範囲になる様
に、タ−ゲット組成やスパッタガス条件をコントロ−ル
することが望ましい。基板温度は２５０℃以下（好適に
は１５０℃〜２５０℃）、成膜速度は０．５Å／秒〜３
０Å／秒の範囲が良好で、かかる条件下で形成すること
により、可視光に対する透過率８５〜９０％、体積抵抗
率〜１０-3Ω・ｃｍの膜が得られる。
する。本発明で用いるアルミニウムを添加した酸化亜鉛
膜は、電子ビ−ム蒸着法、マグネトロンスパッタ法、ク
ラスタビ−ムスパッタ法等により成膜できるが、マグネ
トロンスパッタ法が一般的である。詳細には、Ａｌを添
加した酸化亜鉛の焼結体を使って、ＡｒガスまたはＡｒ
ガスと酸素ガスの混合ガスによりスパッタする方法、あ
るいは亜鉛タ−ゲット上にＡｌをのせ、Ａｒガスまたは
Ａｒガスと酸素ガスの混合ガスによりスパッタする方法
等がある。いずれの方法においても、膜中の酸化亜鉛に
対するＡｌの含有量が０．５％〜３％の範囲になる様
に、タ−ゲット組成やスパッタガス条件をコントロ−ル
することが望ましい。基板温度は２５０℃以下（好適に
は１５０℃〜２５０℃）、成膜速度は０．５Å／秒〜３
０Å／秒の範囲が良好で、かかる条件下で形成すること
により、可視光に対する透過率８５〜９０％、体積抵抗
率〜１０-3Ω・ｃｍの膜が得られる。
【００１８】該アルミニウムを添加した酸化亜鉛膜を金
属あるいはＩＴＯ、ＳｎＯ2 上に形成して２層構造の電
子注入電極として用いる際には、該酸化亜鉛膜の膜厚を
１００Å〜３００Åの範囲の膜厚とすることが望まし
い。一方、有機膜については、抵抗加熱蒸着法、電子ビ
−ム蒸着法等が用いられているが、抵抗加熱法が一般的
である。正孔注入層材料としては、前記の１，１’−ビ
ス（４−Ｎ，Ｎ−ジトリアミノフェニル）シクロヘキサ
ン等のジアミン系化合物、スチルベン系化合物、ヒドラ
ゾン系化合物、ブタジエン系化合物等が使われている。
代表的な正孔注入物質が化学式（７−１）ないし（７−
７）に示される。良好な発光特性を得るための該正孔注
入層の膜厚は、２００〜２０００Å，好適には３００〜
８００Åである。
属あるいはＩＴＯ、ＳｎＯ2 上に形成して２層構造の電
子注入電極として用いる際には、該酸化亜鉛膜の膜厚を
１００Å〜３００Åの範囲の膜厚とすることが望まし
い。一方、有機膜については、抵抗加熱蒸着法、電子ビ
−ム蒸着法等が用いられているが、抵抗加熱法が一般的
である。正孔注入層材料としては、前記の１，１’−ビ
ス（４−Ｎ，Ｎ−ジトリアミノフェニル）シクロヘキサ
ン等のジアミン系化合物、スチルベン系化合物、ヒドラ
ゾン系化合物、ブタジエン系化合物等が使われている。
代表的な正孔注入物質が化学式（７−１）ないし（７−
７）に示される。良好な発光特性を得るための該正孔注
入層の膜厚は、２００〜２０００Å，好適には３００〜
８００Åである。
【００１９】
【化１】
【００２０】発光物質としては、前記トリス（８−ヒド
ロキシキノリン）アルミニウム等の金属キレ−ト化合物
や、ロ−ダミン、クマリン等各種色素が使われている。
代表的な発光物質が化学式（８−１）ないし（８−７）
に示される。良好な発光特性を得るための該発光層の膜
厚は、２００〜２０００Å，好適には３００〜８００Å
である。
ロキシキノリン）アルミニウム等の金属キレ−ト化合物
や、ロ−ダミン、クマリン等各種色素が使われている。
代表的な発光物質が化学式（８−１）ないし（８−７）
に示される。良好な発光特性を得るための該発光層の膜
厚は、２００〜２０００Å，好適には３００〜８００Å
である。
【００２１】電子注入物質としては、ペリレンテトラカ
ルボン酸誘導体、ジフェノキノン系化合物が使われる。
代表的な電子注入物質が化学式（９−１）ないし（９−
３）に示される。良好な発光特性を得るための電子注入
層の膜厚は、２００〜２０００Å、好適には３００〜８
００Åである。
ルボン酸誘導体、ジフェノキノン系化合物が使われる。
代表的な電子注入物質が化学式（９−１）ないし（９−
３）に示される。良好な発光特性を得るための電子注入
層の膜厚は、２００〜２０００Å、好適には３００〜８
００Åである。
【００２２】
【化２】
【００２３】
【化３】
【００２４】（実施例１）図１はこの発明の実施例に係
る有機薄膜発光素子を示す断面図である。５ｃｍ角のガ
ラスを基板とし、該基板１上に４ｃｍ角だけＡｌ膜２Ａ
を抵抗加熱蒸着法により２０００Å形成し、続いてＡｌ
添加酸化亜鉛膜３をマグネトロンスパッタ法により３０
０Åだけ、該Ａｌ膜２Ａ上に同じパタ−ンで成膜するこ
とにより、二層構造の電子注入電極を得た。
る有機薄膜発光素子を示す断面図である。５ｃｍ角のガ
ラスを基板とし、該基板１上に４ｃｍ角だけＡｌ膜２Ａ
を抵抗加熱蒸着法により２０００Å形成し、続いてＡｌ
添加酸化亜鉛膜３をマグネトロンスパッタ法により３０
０Åだけ、該Ａｌ膜２Ａ上に同じパタ−ンで成膜するこ
とにより、二層構造の電子注入電極を得た。
【００２５】なお、該Ａｌ添加酸化亜鉛膜３は、タ−ゲ
ットとして、亜鉛ぺレット上にＡｌワイヤ−をのせたも
のを用い、スパッタガスにＡｒと酸素の１：１の混合ガ
スを使用して、基板温度２００℃の条件で成膜した。該
条件下での膜中に添加されるＡｌの含有量は酸化亜鉛に
対して〜１．３％であった。次に、上記Ａｌ膜２ＡとＡ
ｌ添加酸化亜鉛膜３の二層積層型電子注入電極上に、発
光層４、正孔注入層５を順次蒸着した。該発光層４に
は、前記化学式（８−１）で示される物質を用い、ボ−
ト加熱温度〜３００°Ｃで〜３Å／秒の成膜速度で５０
０Å形成した。
ットとして、亜鉛ぺレット上にＡｌワイヤ−をのせたも
のを用い、スパッタガスにＡｒと酸素の１：１の混合ガ
スを使用して、基板温度２００℃の条件で成膜した。該
条件下での膜中に添加されるＡｌの含有量は酸化亜鉛に
対して〜１．３％であった。次に、上記Ａｌ膜２ＡとＡ
ｌ添加酸化亜鉛膜３の二層積層型電子注入電極上に、発
光層４、正孔注入層５を順次蒸着した。該発光層４に
は、前記化学式（８−１）で示される物質を用い、ボ−
ト加熱温度〜３００°Ｃで〜３Å／秒の成膜速度で５０
０Å形成した。
【００２６】該正孔注入層５には、前記化学式（７−
１）で示される物質を用い、ボ−ト加熱温度〜２００℃
で〜２Å／秒の成膜速度で５００Å形成した。なお、該
発光層４、正孔注入層５はともに、上記電子注入電極に
重なる様な４ｃｍ角パタ−ンとして形成した。最後に、
発光層からの発光を取り出すための透明電極で、かつ正
孔注入電極６Ａとして、ＩＴＯを電子ビ−ム蒸着法にて
２０００Å成膜して素子とした。
１）で示される物質を用い、ボ−ト加熱温度〜２００℃
で〜２Å／秒の成膜速度で５００Å形成した。なお、該
発光層４、正孔注入層５はともに、上記電子注入電極に
重なる様な４ｃｍ角パタ−ンとして形成した。最後に、
発光層からの発光を取り出すための透明電極で、かつ正
孔注入電極６Ａとして、ＩＴＯを電子ビ−ム蒸着法にて
２０００Å成膜して素子とした。
【００２７】なお、該ＩＴＯは、上記発光層４、正孔注
入層５の全面に、直径４ｍｍのドットパタ−ンとして、
１６個形成した。 （実施例２）図２はこの発明の異なる実施例に係る有機
薄膜発光素子を示す断面図である。ガラスを基板とし、
該基板１上にＩＴＯ膜２Ｂを電子ビ−ム蒸着法により２
０００Å形成し続いてＡｌ添加酸化亜鉛膜３をマグネト
ロンスパッタ法により３００Å成膜することにより透明
な電子注入電極とした。なお、該Ａｌ添加酸化亜鉛膜３
の成膜条件はすべて上記実施例１と同一である。
入層５の全面に、直径４ｍｍのドットパタ−ンとして、
１６個形成した。 （実施例２）図２はこの発明の異なる実施例に係る有機
薄膜発光素子を示す断面図である。ガラスを基板とし、
該基板１上にＩＴＯ膜２Ｂを電子ビ−ム蒸着法により２
０００Å形成し続いてＡｌ添加酸化亜鉛膜３をマグネト
ロンスパッタ法により３００Å成膜することにより透明
な電子注入電極とした。なお、該Ａｌ添加酸化亜鉛膜３
の成膜条件はすべて上記実施例１と同一である。
【００２８】次に、発光層４、正孔注入層５を順次蒸着
した。該発光層４及び正孔注入層５の形成材料ならびに
成膜条件もすべて上記実施例１と同一である。最後に、
正孔注入電極６Ｂとして、Ａｇを抵抗加熱蒸着法にて２
０００Å形成し、素子とした。なお、素子のパタ−ン形
状については、すべて、実施例１と同一である。
した。該発光層４及び正孔注入層５の形成材料ならびに
成膜条件もすべて上記実施例１と同一である。最後に、
正孔注入電極６Ｂとして、Ａｇを抵抗加熱蒸着法にて２
０００Å形成し、素子とした。なお、素子のパタ−ン形
状については、すべて、実施例１と同一である。
【００２９】（実施例３）図３はこの発明のさらに異な
る実施例に係る有機薄膜発光素子を示す断面図である。
ガラスを基板とし、該基板１上にＩＴＯ膜２Ｂを電子ビ
−ム蒸着法により２０００Å形成し続いてＡｌ添加酸化
亜鉛膜３をマグネトロンスパッタ法により３００Å成膜
することにより透明な電子注入電極とした。なお、該Ａ
ｌ添加酸化亜鉛膜３の成膜条件はすべて上記実施例１と
同一である。
る実施例に係る有機薄膜発光素子を示す断面図である。
ガラスを基板とし、該基板１上にＩＴＯ膜２Ｂを電子ビ
−ム蒸着法により２０００Å形成し続いてＡｌ添加酸化
亜鉛膜３をマグネトロンスパッタ法により３００Å成膜
することにより透明な電子注入電極とした。なお、該Ａ
ｌ添加酸化亜鉛膜３の成膜条件はすべて上記実施例１と
同一である。
【００３０】次に、電子注入層８，発光層４、正孔注入
層５を順次蒸着した。該電子注入層８には、前記化学式
（９−２）で示される物質を用い、抵抗加熱蒸着法によ
り、ボ−ト加熱温度〜３００℃、成膜速度〜２Å／秒で
４００Åとした。なお、発光層４、正孔注入層５の形成
材料及び成膜条件はすべて上記実施例１と同一である。
層５を順次蒸着した。該電子注入層８には、前記化学式
（９−２）で示される物質を用い、抵抗加熱蒸着法によ
り、ボ−ト加熱温度〜３００℃、成膜速度〜２Å／秒で
４００Åとした。なお、発光層４、正孔注入層５の形成
材料及び成膜条件はすべて上記実施例１と同一である。
【００３１】最後に、正孔注入電極６Ｂとして、Ａｇを
抵抗加熱蒸着法にて２０００Å形成し、素子とした。な
お、素子のパタ−ン形状については、すべて、実施例１
と同一である。得られた素子の特性は１５Ｖの直流印加
時に２４００ｃｄ／ｍ2 の緑色発光が得られた。電流密
度は１００ｍＡ／ｃｍ2 であった。
抵抗加熱蒸着法にて２０００Å形成し、素子とした。な
お、素子のパタ−ン形状については、すべて、実施例１
と同一である。得られた素子の特性は１５Ｖの直流印加
時に２４００ｃｄ／ｍ2 の緑色発光が得られた。電流密
度は１００ｍＡ／ｃｍ2 であった。
【００３２】以上に、述べた３実施例における有機薄膜
発光素子は、前記Ｍｇ系アロイ（ＭｇとＡｇの混合比が
１０：１）を電子注入電極に用いた場合と比較して、室
温保存に伴う特性低下が改善され、安定な素子となる。
さらに、Ａｌ添加酸化亜鉛膜単独で電子注入電極として
適用した場合に比較し、上記４ｍｍパタ−ンの素子１６
個間での発光層からの発光のムラがほとんどなくなると
ともに、短絡等によって生じる不良も大幅に低減でき
た。
発光素子は、前記Ｍｇ系アロイ（ＭｇとＡｇの混合比が
１０：１）を電子注入電極に用いた場合と比較して、室
温保存に伴う特性低下が改善され、安定な素子となる。
さらに、Ａｌ添加酸化亜鉛膜単独で電子注入電極として
適用した場合に比較し、上記４ｍｍパタ−ンの素子１６
個間での発光層からの発光のムラがほとんどなくなると
ともに、短絡等によって生じる不良も大幅に低減でき
た。
【００３３】（実施例４）図４はこの発明のさらに異な
る実施例に係る有機薄膜発光素子を示す断面図である。
ガラスを基板とし、該基板１上にＩＴＯ膜２Ｂを電子ビ
−ム蒸着法により２０００Å形成し続いてＡｌ添加酸化
亜鉛膜３をマグネトロンスパッタ法により３００Å成膜
することにより透明な電子注入電極とした。なお、該Ａ
ｌ添加酸化亜鉛膜３の成膜条件はすべて上記実施例１と
同一である。
る実施例に係る有機薄膜発光素子を示す断面図である。
ガラスを基板とし、該基板１上にＩＴＯ膜２Ｂを電子ビ
−ム蒸着法により２０００Å形成し続いてＡｌ添加酸化
亜鉛膜３をマグネトロンスパッタ法により３００Å成膜
することにより透明な電子注入電極とした。なお、該Ａ
ｌ添加酸化亜鉛膜３の成膜条件はすべて上記実施例１と
同一である。
【００３４】次に、発光層４、正孔注入層５を順次蒸着
した。該発光層４及び正孔注入層５の形成材料ならびに
成膜条件もすべて上記実施例１と同一である。最後に、
透明な正孔注入電極６Ａとして、ＩＴＯ膜を電子ビ−ム
蒸着法により１５００Å形成し、素子とした。本構造で
は、発光層４からの発光は、図に示した様に両面から取
り出すことができ、両面発光素子となる。
した。該発光層４及び正孔注入層５の形成材料ならびに
成膜条件もすべて上記実施例１と同一である。最後に、
透明な正孔注入電極６Ａとして、ＩＴＯ膜を電子ビ−ム
蒸着法により１５００Å形成し、素子とした。本構造で
は、発光層４からの発光は、図に示した様に両面から取
り出すことができ、両面発光素子となる。
【００３５】なお、素子のパタ−ン形状については、す
べて、実施例１と同一である。上記実施例４における両
面発光型有機薄膜発光素子は、透明な電子注入電極とし
てＡｌ添加酸化亜鉛膜の単独膜を用いた場合に比べ、上
記４ｍｍパタ−ンの素子１６個間での発光層からの発光
のムラがなくなるとともに、短絡等によって生じる不良
も大幅に低減できる。
べて、実施例１と同一である。上記実施例４における両
面発光型有機薄膜発光素子は、透明な電子注入電極とし
てＡｌ添加酸化亜鉛膜の単独膜を用いた場合に比べ、上
記４ｍｍパタ−ンの素子１６個間での発光層からの発光
のムラがなくなるとともに、短絡等によって生じる不良
も大幅に低減できる。
【００３６】
【発明の効果】この発明によれば、一対の電極と、この
電極に挟まれた一対の電荷注入層と、さらにこの電荷注
入層に挟まれた発光層とを有し、一対の電極は正孔注入
電極と電子注入電極とを含み、ここに電子注入電極は導
電膜と、電子注入性のアルミニウム添加酸化亜鉛膜の二
層からなり、電荷注入層は正孔注入層と電子注入層の少
なくとも正孔注入層からなりそれぞれ正孔注入電極と電
子注入電極からの正孔と電子を発光層に注入し、発光層
は注入された正孔と電子とを再結合して所定の波長の発
光を行うものであるので、Ａｌ添加酸化亜鉛膜は導電膜
の上に積層することにより表面に凹凸の発生しない薄膜
を選ぶことができるうえ、導電膜は所定の厚さとするこ
とにより、電荷の電導を担うことができる。このように
して保存安定性に優れるうえ、発光ムラや短絡等の特性
不良のない有機薄膜発光素子が得られる。
電極に挟まれた一対の電荷注入層と、さらにこの電荷注
入層に挟まれた発光層とを有し、一対の電極は正孔注入
電極と電子注入電極とを含み、ここに電子注入電極は導
電膜と、電子注入性のアルミニウム添加酸化亜鉛膜の二
層からなり、電荷注入層は正孔注入層と電子注入層の少
なくとも正孔注入層からなりそれぞれ正孔注入電極と電
子注入電極からの正孔と電子を発光層に注入し、発光層
は注入された正孔と電子とを再結合して所定の波長の発
光を行うものであるので、Ａｌ添加酸化亜鉛膜は導電膜
の上に積層することにより表面に凹凸の発生しない薄膜
を選ぶことができるうえ、導電膜は所定の厚さとするこ
とにより、電荷の電導を担うことができる。このように
して保存安定性に優れるうえ、発光ムラや短絡等の特性
不良のない有機薄膜発光素子が得られる。
【図１】この発明の実施例に係る有機薄膜発光素子を示
す断面図
す断面図
【図２】この発明の異なる実施例に係る有機薄膜発光素
子を示す断面図
子を示す断面図
【図３】この発明のさらに異なる実施例に係る有機薄膜
発光素子を示す断面図
発光素子を示す断面図
【図４】この発明のさらに異なる実施例に係る有機薄膜
発光素子を示す断面図
発光素子を示す断面図
【図５】従来の有機薄膜発光素子を示す断面図
【図６】従来の異なる有機薄膜発光素子を示す断面図
【図７】従来のさらに異なる有機薄膜発光素子を示す断
面図
面図
【図８】従来のさらに異なる有機薄膜発光素子を示す断
面図
面図
【図９】従来のさらに異なる有機薄膜発光素子を示す断
面図
面図
【図１０】従来のさらに異なる有機薄膜発光素子を示す
断面図
断面図
１ 絶縁性透明基板 ２Ａ Ａｌ膜 ２Ｂ ＩＴＯ膜 ３ Ａｌ添加酸化亜鉛膜 ４ 発光層 ５ 正孔注入層 ６Ａ 正孔注入電極（ＩＴＯ） ６Ｂ 正孔注入電極（Ａｇ） ７ 直流電源 ８ 電子注入層 ９Ａ 電子注入電極（Ｍｇ／Ａｇ） ９Ｂ 電子注入電極（Ａｌ添加酸化亜鉛膜）
Claims (7)
- 【請求項１】一対の電極と、この電極に挟まれた電荷注
入層と発光層とを有し、 一対の電極は正孔注入電極と電子注入電極からなり、こ
の電子注入電極は導電膜と、電子注入性のアルミニウム
添加酸化亜鉛膜の二層を有し、 電荷注入層は、正孔注入電極からの正孔、電子注入電極
からの電子をそれぞれ発光層に注入する正孔注入層、電
子注入層のうち少なくとも一方の正孔注入層を有する層
からなり、 発光層は注入された正孔と電子とを再結合して所定の波
長の発光を行う層であることを特徴とする有機薄膜発光
素子。 - 【請求項２】請求項１記載の有機薄膜発光素子におい
て、導電膜は金属であることを特徴とする有機薄膜発光
素子。 - 【請求項３】請求項１記載の有機薄膜発光素子におい
て、導電膜はインジウムスズ酸化物であることを特徴と
する有機薄膜発光素子。 - 【請求項４】請求項１記載の有機薄膜発光素子におい
て、導電膜はその膜厚が１０００Åないし１５００Åで
あることを特徴とする有機薄膜発光素子。 - 【請求項５】請求項１記載の有機薄膜発光素子におい
て、アルミニウム添加酸化亜鉛膜はその膜厚が１００な
いし３００Åの範囲にあることを特徴とする有機薄膜発
光素子。 - 【請求項６】請求項１記載の有機薄膜発光素子におい
て、アルミニウム添加酸化亜鉛膜はアルミニウムを０．
５ないし３．０％の割合で含むものであることを特徴と
する有機薄膜発光素子。 - 【請求項７】請求項１記載の有機薄膜発光素子におい
て、正孔注入電極がインジウムスズ酸化物であり、かつ
導電膜がインジウムスズ酸化物であることを特徴とする
有機薄膜発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4144657A JPH05174975A (ja) | 1991-10-16 | 1992-06-05 | 有機薄膜発光素子 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26658191 | 1991-10-16 | ||
| JP3-266581 | 1991-10-16 | ||
| JP4144657A JPH05174975A (ja) | 1991-10-16 | 1992-06-05 | 有機薄膜発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05174975A true JPH05174975A (ja) | 1993-07-13 |
Family
ID=26476005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4144657A Pending JPH05174975A (ja) | 1991-10-16 | 1992-06-05 | 有機薄膜発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05174975A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002056641A1 (en) * | 2001-01-15 | 2002-07-18 | Sony Corporation | Luminescence device and its manufacturing method |
| WO2003037041A1 (en) * | 2001-10-25 | 2003-05-01 | Harison Toshiba Lighting Corp. | Light emitting apparatus |
| JP2005019338A (ja) * | 2003-06-27 | 2005-01-20 | Tadahiro Omi | 有機ｅｌ発光素子、その製造方法および表示装置 |
| EP1996672A4 (en) * | 2006-03-15 | 2011-02-16 | Lg Chemical Ltd | PRODUCTION PROCESS FOR ORGANIC LIGHTING DEVICE AND ORGANIC LIGHTING DEVICE THEREFOR |
| US8951443B2 (en) | 2009-07-31 | 2015-02-10 | Novaled Ag | Organic semiconducting material and electronic component |
Citations (4)
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| JPH02253593A (ja) * | 1989-03-27 | 1990-10-12 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 発光素子 |
| JPH0337994A (ja) * | 1989-06-30 | 1991-02-19 | Nec Corp | 有機薄膜発光素子 |
| JPH0353495A (ja) * | 1989-07-18 | 1991-03-07 | Gunze Ltd | 酸化亜鉛を透明電極とした分散型エレクトロルミネッセンス素子 |
| JPH03141588A (ja) * | 1989-10-27 | 1991-06-17 | Ricoh Co Ltd | 電界発光素子 |
-
1992
- 1992-06-05 JP JP4144657A patent/JPH05174975A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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| KR100792537B1 (ko) * | 2001-01-15 | 2008-01-09 | 소니 가부시끼 가이샤 | 발광소자 및 그 제조방법 |
| CN100401550C (zh) * | 2001-01-15 | 2008-07-09 | 索尼公司 | 发光装置及其制造方法 |
| WO2003037041A1 (en) * | 2001-10-25 | 2003-05-01 | Harison Toshiba Lighting Corp. | Light emitting apparatus |
| JP2005019338A (ja) * | 2003-06-27 | 2005-01-20 | Tadahiro Omi | 有機ｅｌ発光素子、その製造方法および表示装置 |
| EP1996672A4 (en) * | 2006-03-15 | 2011-02-16 | Lg Chemical Ltd | PRODUCTION PROCESS FOR ORGANIC LIGHTING DEVICE AND ORGANIC LIGHTING DEVICE THEREFOR |
| US8969126B2 (en) | 2006-03-15 | 2015-03-03 | Lg Chem, Ltd. | Fabrication method for organic light emitting device and organic light emitting device fabricated by the same method |
| US9166189B2 (en) | 2006-03-15 | 2015-10-20 | Lg Chem, Ltd. | Fabrication method for organic light emitting device and organic light emitting device fabricated by the same method |
| US8951443B2 (en) | 2009-07-31 | 2015-02-10 | Novaled Ag | Organic semiconducting material and electronic component |
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