JPH05343183A - 有機薄膜ｅｌ素子 - Google Patents
有機薄膜ｅｌ素子Info
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- JPH05343183A JPH05343183A JP4150369A JP15036992A JPH05343183A JP H05343183 A JPH05343183 A JP H05343183A JP 4150369 A JP4150369 A JP 4150369A JP 15036992 A JP15036992 A JP 15036992A JP H05343183 A JPH05343183 A JP H05343183A
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- Japan
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- film
- titanium oxide
- thin film
- light emitting
- organic
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/805—Electrodes
- H10K50/81—Anodes
- H10K50/816—Multilayers, e.g. transparent multilayers
-
- 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
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】有機発光素子の輝度と効率を向上させる。
【構成】そのホール輸送層の一部又は全体として酸化チ
タン薄膜を用いる。 【効果】均一な膜厚の有機膜層を形成することができ、
有機薄膜に注入されるホールのエネルギ分布を制御，最
適化することができる。
タン薄膜を用いる。 【効果】均一な膜厚の有機膜層を形成することができ、
有機薄膜に注入されるホールのエネルギ分布を制御，最
適化することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自己発光型デバイスに
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の発光素子では、例えば、特開昭57
−51781 号公報のように、発光層を導電性の薄膜の上
や、導電性の薄膜の上に成長させた別の有機膜の上に成
長させていたために、発光層は導電膜の凹凸の影響を受
け、膜厚，特性ともにパネル面内で不均一であった。こ
の不均一性は、発光むらや非発光の欠陥をパネル面内に
生じさせる原因となっていた。また、１０ｎｍ以下の薄
膜を発光層に用いたときに特性が低下する原因となって
いた。
−51781 号公報のように、発光層を導電性の薄膜の上
や、導電性の薄膜の上に成長させた別の有機膜の上に成
長させていたために、発光層は導電膜の凹凸の影響を受
け、膜厚，特性ともにパネル面内で不均一であった。こ
の不均一性は、発光むらや非発光の欠陥をパネル面内に
生じさせる原因となっていた。また、１０ｎｍ以下の薄
膜を発光層に用いたときに特性が低下する原因となって
いた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、第一
に、平坦かつ均一な有機物質層を作成することにより、
面内で均一な発光をするパネルを作成することである。
第二に、素子を流れるホールのエネルギ分布を制御，最
適化することにある。第三に、半透明反射鏡を素子の一
部に導入することによって、素子内部に光の共振のモー
ドを誘起し、発光スペクトル幅を小さくすることにあ
る。
に、平坦かつ均一な有機物質層を作成することにより、
面内で均一な発光をするパネルを作成することである。
第二に、素子を流れるホールのエネルギ分布を制御，最
適化することにある。第三に、半透明反射鏡を素子の一
部に導入することによって、素子内部に光の共振のモー
ドを誘起し、発光スペクトル幅を小さくすることにあ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明はホール輸送層の一部又は全体として、酸
化チタン（ＴｉＯｘ，ｘ≦２）薄膜を用いる。
めに、本発明はホール輸送層の一部又は全体として、酸
化チタン（ＴｉＯｘ，ｘ≦２）薄膜を用いる。
【０００５】
【作用】本発明によれば、平坦，均一な有機物質層の形
成が可能となり、欠陥，発光むらの小さいパネルが作成
できる。また、膜厚の均一化の効果として、より薄い発
光物質層を作成して用いることができるようになる。
成が可能となり、欠陥，発光むらの小さいパネルが作成
できる。また、膜厚の均一化の効果として、より薄い発
光物質層を作成して用いることができるようになる。
【０００６】また、本発明によれば、有機薄膜に注入さ
れるホールのエネルギ分布を制御，最適化することがで
きるようになる。
れるホールのエネルギ分布を制御，最適化することがで
きるようになる。
【０００７】また、本発明によれば、素子内部に光の共
振モードを誘起し、発光効率を改善した素子を設計する
ことが可能になる。
振モードを誘起し、発光効率を改善した素子を設計する
ことが可能になる。
【０００８】
【実施例】図１に、本発明による１実施例を断面図で示
す。硝子基板１０１上に形成したシート抵抗１０Ωの透
明伝導膜（ＩＴＯ）１０２の上に、厚さ２０ｎｍで酸化
チタン膜１０３をスパッタリング法で形成している。そ
の上に、ジアミン誘導体（ＴＰＢ）のホール注入層１０
４を厚さ５０ｎｍで成膜し、さらに、アルミキレート
（Ａｌｑ３）の発光層１０５を真空蒸着法により形成
し、Ａｇ：Ｍｇ金属電極１０６を形成している。
す。硝子基板１０１上に形成したシート抵抗１０Ωの透
明伝導膜（ＩＴＯ）１０２の上に、厚さ２０ｎｍで酸化
チタン膜１０３をスパッタリング法で形成している。そ
の上に、ジアミン誘導体（ＴＰＢ）のホール注入層１０
４を厚さ５０ｎｍで成膜し、さらに、アルミキレート
（Ａｌｑ３）の発光層１０５を真空蒸着法により形成
し、Ａｇ：Ｍｇ金属電極１０６を形成している。
【０００９】図２に従来構造の有機ＥＬ素子を示す。こ
の構造の場合には、発光層の下地膜となるホール注入層
１０４の表面には、数十ｎｍオーダの凹凸ができてい
た。これは、ホール注入層の下地膜として、多結晶性の
透明導電薄膜を用いている効果と、有機物のホール注入
層の膜成長が不均一に生じた効果とによるものである。
この凹凸のため、その上に厚さ１０ｎｍで均一な発光層
を作成することは困難であり、発光むらや非発光欠陥を
生じていた。
の構造の場合には、発光層の下地膜となるホール注入層
１０４の表面には、数十ｎｍオーダの凹凸ができてい
た。これは、ホール注入層の下地膜として、多結晶性の
透明導電薄膜を用いている効果と、有機物のホール注入
層の膜成長が不均一に生じた効果とによるものである。
この凹凸のため、その上に厚さ１０ｎｍで均一な発光層
を作成することは困難であり、発光むらや非発光欠陥を
生じていた。
【００１０】図３に、図１と図２の構造の素子での、発
光層の膜厚と最大輝度の関係を示す。２０１は図１の素
子、２０２は図２の構造の素子である。本発明の構造の
素子が最大輝度が高く、特に発光層膜厚が小さくなって
いくと差が顕著であることがわかる。これは、酸化チタ
ン層により、発光層が平坦化された効果である。
光層の膜厚と最大輝度の関係を示す。２０１は図１の素
子、２０２は図２の構造の素子である。本発明の構造の
素子が最大輝度が高く、特に発光層膜厚が小さくなって
いくと差が顕著であることがわかる。これは、酸化チタ
ン層により、発光層が平坦化された効果である。
【００１１】また、酸化チタンは、その酸素組成量を変
えることにより、そのエネルギギャップと導電率を変え
ることができる。このことをもちいて、酸化チタンから
有機膜に注入するホールの量とエネルギ分布を制御して
有機膜の特性とデバイスの構造に最適化し、発光特性を
向上させることができる。
えることにより、そのエネルギギャップと導電率を変え
ることができる。このことをもちいて、酸化チタンから
有機膜に注入するホールの量とエネルギ分布を制御して
有機膜の特性とデバイスの構造に最適化し、発光特性を
向上させることができる。
【００１２】さらに、図４に、本発明の実施例を示す。
図４は、図１の素子の、発光層と金属電極との間に、電
子注入層（ＴＡＤ）１０７を挿入した素子である。この
素子では、有機膜（ホール注入層，発光層及び電子注入
層）の厚さ方向の光学的距離(屈折率と膜厚の積の値)の
和、及び酸化チタン膜の厚さ方向の光学的距離の二つ
を、素子の発光波長と同程度の値としている。図５は、
発光スペクトルを、図４の酸化チタン膜を用いた素子
と、用いない素子とで比較したものである。３０１が図
４の素子の発光スペクトルであり、３０２は図４の素子
構成から、酸化チタン膜１０３を除いた構成の素子の発
光スペクトルである。酸化チタン膜を用いた素子では、
発光スペクトルの半値幅が小さくなったことがわかる。
これは、酸化チタン膜が半透明反射鏡として機能し、図
６のように、素子の内部に光の共振モードを誘起したこ
とを示している。図７に、有機膜の厚さ方向の光学的距
離と、素子の発光強度の関係を示す。光学的距離がＥＬ
発光波長のピークに一致する時に強度は最も大きく、１
０％以上ずれると急激に強度は低下する。
図４は、図１の素子の、発光層と金属電極との間に、電
子注入層（ＴＡＤ）１０７を挿入した素子である。この
素子では、有機膜（ホール注入層，発光層及び電子注入
層）の厚さ方向の光学的距離(屈折率と膜厚の積の値)の
和、及び酸化チタン膜の厚さ方向の光学的距離の二つ
を、素子の発光波長と同程度の値としている。図５は、
発光スペクトルを、図４の酸化チタン膜を用いた素子
と、用いない素子とで比較したものである。３０１が図
４の素子の発光スペクトルであり、３０２は図４の素子
構成から、酸化チタン膜１０３を除いた構成の素子の発
光スペクトルである。酸化チタン膜を用いた素子では、
発光スペクトルの半値幅が小さくなったことがわかる。
これは、酸化チタン膜が半透明反射鏡として機能し、図
６のように、素子の内部に光の共振モードを誘起したこ
とを示している。図７に、有機膜の厚さ方向の光学的距
離と、素子の発光強度の関係を示す。光学的距離がＥＬ
発光波長のピークに一致する時に強度は最も大きく、１
０％以上ずれると急激に強度は低下する。
【００１３】図１，図４の構成から、ホール注入層１０
４または電子注入層１０７を省略した構成も実現可能で
ある。
４または電子注入層１０７を省略した構成も実現可能で
ある。
【００１４】
【発明の効果】酸化チタン層を用いることにより、均一
な膜厚の有機膜層を形成することができ、有機薄膜に注
入されるホールのエネルギ分布を制御，最適化すること
ができる。均一化の効果として、輝度の面内分布の均一
化，破壊の原因となるピンホール欠陥の低減が実現でき
る。また、ホール注入の最適化により、輝度を向上させ
ることができる。また、ホール注入層，発光層と電子注
入層の光学的距離の和、及び酸化チタンの光学的距離を
それぞれ素子の発光波長と同程度またはその整数倍とす
ることによって、酸化チタン膜を半透明反射膜として利
用でき、素子の内部に光の光振モードを誘起し、発光ス
ペクトルの半値幅を小さくすることができる。
な膜厚の有機膜層を形成することができ、有機薄膜に注
入されるホールのエネルギ分布を制御，最適化すること
ができる。均一化の効果として、輝度の面内分布の均一
化，破壊の原因となるピンホール欠陥の低減が実現でき
る。また、ホール注入の最適化により、輝度を向上させ
ることができる。また、ホール注入層，発光層と電子注
入層の光学的距離の和、及び酸化チタンの光学的距離を
それぞれ素子の発光波長と同程度またはその整数倍とす
ることによって、酸化チタン膜を半透明反射膜として利
用でき、素子の内部に光の光振モードを誘起し、発光ス
ペクトルの半値幅を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による実施例で、有機ＥＬ素子の断面
図。
図。
【図２】従来構造の有機ＥＬ素子の断面図。
【図３】発光層膜厚と発光輝度の関係を、図１と図２の
構造の素子とで比較した説明図。
構造の素子とで比較した説明図。
【図４】本発明による実施例で、有機ＥＬ素子の断面
図。
図。
【図５】素子内部における光の振幅の分布の説明図。
【図６】発光スペクトルを、図４の酸化チタン膜を用い
た素子と、用いない素子とで比較した特性図。
た素子と、用いない素子とで比較した特性図。
【図７】有機膜の厚さ方向の光学的距離と、素子の発光
強度の関係の特性図。
強度の関係の特性図。
１０１…硝子基板、１０２…ＩＴＯ透明電極、１０３…
酸化チタン層、１０４…ホール輸送層、１０５…発光
層、１０６…Ａｇ：Ｍｇ電極。
酸化チタン層、１０４…ホール輸送層、１０５…発光
層、１０６…Ａｇ：Ｍｇ電極。
Claims (3)
- 【請求項１】エレクトロルミネセント現象を生じる有機
物質を用いる発光素子において、そのホール輸送層の一
部又は全体として酸化チタン薄膜を用いることを特徴と
する有機薄膜ＥＬ素子。 - 【請求項２】請求項１において、透明伝導膜に接して酸
化チタン膜を形成した素子。 - 【請求項３】素子の内部に光の共振モードを誘起するた
め発光層と電子注入層の光学的距離の和、及びホール輸
送層として用いる酸化チタンの光学的距離を素子の発光
波長の９０〜１１０％の範囲、またはその整数倍とする
ことを特徴とする有機薄膜ＥＬ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4150369A JPH05343183A (ja) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | 有機薄膜ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4150369A JPH05343183A (ja) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | 有機薄膜ｅｌ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05343183A true JPH05343183A (ja) | 1993-12-24 |
Family
ID=15495491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4150369A Pending JPH05343183A (ja) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | 有機薄膜ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05343183A (ja) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1992
- 1992-06-10 JP JP4150369A patent/JPH05343183A/ja active Pending
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