JPH06349582A - 有機薄膜ｅｌ素子およびその製造方法 - Google Patents
有機薄膜ｅｌ素子およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH06349582A JPH06349582A JP5136332A JP13633293A JPH06349582A JP H06349582 A JPH06349582 A JP H06349582A JP 5136332 A JP5136332 A JP 5136332A JP 13633293 A JP13633293 A JP 13633293A JP H06349582 A JPH06349582 A JP H06349582A
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- JP
- Japan
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- thin film
- organic thin
- light emitting
- magnesium
- emitting layer
- Prior art date
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- Pending
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- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 低電圧で駆動でき、発光効率の高い有機薄膜
ＥＬ素子を提供する。 【構成】 一方の電極２１が真空蒸着法で作成したマグ
ネシウム膜で、一対の電極２１、２４間に有機発光層２
２と正孔輸送層３３を備え、マグネシウム膜２１は３０
０〜３５０℃の温度の蒸発源から蒸発させて作成する。 【効果】 ７Ｖの印加電圧で発光効率が１．３〜１．５
倍に向上する。
ＥＬ素子を提供する。 【構成】 一方の電極２１が真空蒸着法で作成したマグ
ネシウム膜で、一対の電極２１、２４間に有機発光層２
２と正孔輸送層３３を備え、マグネシウム膜２１は３０
０〜３５０℃の温度の蒸発源から蒸発させて作成する。 【効果】 ７Ｖの印加電圧で発光効率が１．３〜１．５
倍に向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は平面光源や平板状ディス
プレイに使用される発光効率の高い有機薄膜ＥＬ素子お
よびその製造方法に関する。
プレイに使用される発光効率の高い有機薄膜ＥＬ素子お
よびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、有機薄膜エレクトロルミネッセン
ス（以下有機薄膜ＥＬと略す）素子は、低電圧で駆動で
き、フルカラー化が可能な表示素子として注目を集めて
いる。
ス（以下有機薄膜ＥＬと略す）素子は、低電圧で駆動で
き、フルカラー化が可能な表示素子として注目を集めて
いる。
【０００３】従来の有機薄膜ＥＬ素子は、陽極、陰極間
に有機発光層を挟持して構成されている。また、最近で
は正孔あるいは電子輸送機能を有する薄膜と有機発光層
とを積層した構成の素子が種々開発されている。
に有機発光層を挟持して構成されている。また、最近で
は正孔あるいは電子輸送機能を有する薄膜と有機発光層
とを積層した構成の素子が種々開発されている。
【０００４】従来の代表的な有機薄膜ＥＬ素子の構成を
図３に示す。図３において、３１はマグネシウムと銀の
混合物から成る電極（膜厚１５０ｎｍ）、３２は、トリ
ス（８−キノリノール）アルミニウムから成る有機発光
層（膜厚５０ｎｍ）、３３はＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テト
ラフェニル−４，４’−ジアミノビフェニルから成る正
孔輸送層（膜厚５０ｎｍ）、３４はＩＴＯから成る透明
電極（膜厚１００ｎｍ）、３５はガラス基板である。上
記の素子の電極３２と透明電極３４間に、図に示した方
向に６〜７Ｖの直流電圧を印加すると、数１００ｃｄ／
ｍ2 の輝度が得られる。
図３に示す。図３において、３１はマグネシウムと銀の
混合物から成る電極（膜厚１５０ｎｍ）、３２は、トリ
ス（８−キノリノール）アルミニウムから成る有機発光
層（膜厚５０ｎｍ）、３３はＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テト
ラフェニル−４，４’−ジアミノビフェニルから成る正
孔輸送層（膜厚５０ｎｍ）、３４はＩＴＯから成る透明
電極（膜厚１００ｎｍ）、３５はガラス基板である。上
記の素子の電極３２と透明電極３４間に、図に示した方
向に６〜７Ｖの直流電圧を印加すると、数１００ｃｄ／
ｍ2 の輝度が得られる。
【０００５】上記の構成の有機薄膜ＥＬ素子の製造方法
としては、おもに真空蒸着法が知られている。
としては、おもに真空蒸着法が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の有機薄
膜ＥＬ素子では、陰極としてマグネシウムと銀を１０：
１程度に混合した金属を使用している。一般に、素子の
発光特性は、陰極の材料によって大きく変化し、仕事関
数の低い金属を用いるほうが良い発光特性を示す傾向に
あることがわかっている。中でもマグネシウムは、仕事
関数が３.2ｅＶと低く、またリチウムやカルシウムな
ど、他の低仕事関数の金属と比べて安定であることか
ら、陰極材料として最も適している。しかし、真空蒸着
法により、均質なマグネシウムの膜を形成することは非
常に困難である。これに対して、従来はマグネシウムに
銀を混入することにより、均質な膜を形成している。し
かし、銀は仕事関数が４.6ｅＶと大きく、これをマグネ
シウムに混入すると、陰極の仕事関数はマグネシウム単
体よりも大きくなるため、発光特性は低下するという問
題があった。
膜ＥＬ素子では、陰極としてマグネシウムと銀を１０：
１程度に混合した金属を使用している。一般に、素子の
発光特性は、陰極の材料によって大きく変化し、仕事関
数の低い金属を用いるほうが良い発光特性を示す傾向に
あることがわかっている。中でもマグネシウムは、仕事
関数が３.2ｅＶと低く、またリチウムやカルシウムな
ど、他の低仕事関数の金属と比べて安定であることか
ら、陰極材料として最も適している。しかし、真空蒸着
法により、均質なマグネシウムの膜を形成することは非
常に困難である。これに対して、従来はマグネシウムに
銀を混入することにより、均質な膜を形成している。し
かし、銀は仕事関数が４.6ｅＶと大きく、これをマグネ
シウムに混入すると、陰極の仕事関数はマグネシウム単
体よりも大きくなるため、発光特性は低下するという問
題があった。
【０００７】本発明は上記課題を解決するもので、マグ
ネシウム単体の均質な膜を形成することにより、従来よ
りも発光効率の高い素子を容易に得ることができる有機
薄膜ＥＬ素子およびその製造方法を提供することを目的
とするものである。
ネシウム単体の均質な膜を形成することにより、従来よ
りも発光効率の高い素子を容易に得ることができる有機
薄膜ＥＬ素子およびその製造方法を提供することを目的
とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明は、一方が真空蒸着法により成膜されたマグ
ネシウムである一対の電極間に、発光層を挟持してなる
有機薄膜ＥＬ素子およびその製造方法において、真空蒸
着時のマグネシウムの温度を３５０℃以下とするもので
ある。
めに本発明は、一方が真空蒸着法により成膜されたマグ
ネシウムである一対の電極間に、発光層を挟持してなる
有機薄膜ＥＬ素子およびその製造方法において、真空蒸
着時のマグネシウムの温度を３５０℃以下とするもので
ある。
【０００９】
【作用】マグネシウム単体を有機薄膜層上に成膜しよう
とした場合、マグネシウムは非常に付着性が悪いため、
均質な膜を得ることができない。すなわち、蒸着用ボー
トから蒸発してきたマグネシウム粒子は運動エネルギが
大きく、有機薄膜上に到達してもすぐには付着せず、有
機薄膜上を転がって周辺にも膜が広がってしまう。
とした場合、マグネシウムは非常に付着性が悪いため、
均質な膜を得ることができない。すなわち、蒸着用ボー
トから蒸発してきたマグネシウム粒子は運動エネルギが
大きく、有機薄膜上に到達してもすぐには付着せず、有
機薄膜上を転がって周辺にも膜が広がってしまう。
【００１０】また、真空チャンバの中で反射してきたマ
グネシウム粒子が基板上の所望の部位以外にも付着して
しまい、均質な膜を得ることができない。そこで、蒸発
してくるマグネシウム粒子のエネルギをできるだけ小さ
くする、すなわち蒸着源のマグネシウムの温度をなるべ
く低くすれば、この様な現象を防ぐことができることと
なる。
グネシウム粒子が基板上の所望の部位以外にも付着して
しまい、均質な膜を得ることができない。そこで、蒸発
してくるマグネシウム粒子のエネルギをできるだけ小さ
くする、すなわち蒸着源のマグネシウムの温度をなるべ
く低くすれば、この様な現象を防ぐことができることと
なる。
【００１１】
【実施例】以下に本発明の一実施例の有機薄膜ＥＬ素子
およびその製造方法を図面を参照しながら説明する。
およびその製造方法を図面を参照しながら説明する。
【００１２】図１に有機薄膜ＥＬ素子の製造装置の概略
構成を示す。図１において、１ａ，１ｂ，１ｃは蒸着用
ボート、２はヒータ、３は温度コントローラ、４はシャ
ッタ、５はマスク、６は基板ホルダ、７はガラス基板、
８は膜厚モニター、９はチャンバ、１０は排気系であ
る。
構成を示す。図１において、１ａ，１ｂ，１ｃは蒸着用
ボート、２はヒータ、３は温度コントローラ、４はシャ
ッタ、５はマスク、６は基板ホルダ、７はガラス基板、
８は膜厚モニター、９はチャンバ、１０は排気系であ
る。
【００１３】つぎに、上記の部材で構成された有機薄膜
ＥＬ素子製造装置を用いた有機薄膜ＥＬ素子の製造方法
を説明する。図２に本実施例の有機薄膜ＥＬ素子の構成
を示す。スパッタ法などにより、ＩＴＯ膜２４が所望の
パターンに成膜されたガラス基板７を基板ホルダ６にセ
ットする。また、トリス（８−キノリノール）アルミニ
ウム、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’
−ジアミノビフェニル、マグネシウムの各材料をそれぞ
れ蒸着用ボート１ａ，１ｂ，１ｃにセットし、チャンバ
９内を排気系１０より真空度１０-6Ｔｏｒｒ台まで排気
する。そして、ヒータ２と温度コントローラ３で、蒸着
用ボート１ａ，１ｂ，１ｃの温度をそれぞれコントロー
ルし、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’
−ジアミノビフェニル、トリス（８−キノリノール）ア
ルミニウム、マグネシウムの順にガラス基板７上に蒸着
する。それぞれの膜厚は、膜厚モニタ８でモニターしな
がら、シャッタ４の開閉によりコントロールする。また
マグネシウム電極などで所望のパターンを得たい時は、
蒸着時にマスク５を用いればよい。
ＥＬ素子製造装置を用いた有機薄膜ＥＬ素子の製造方法
を説明する。図２に本実施例の有機薄膜ＥＬ素子の構成
を示す。スパッタ法などにより、ＩＴＯ膜２４が所望の
パターンに成膜されたガラス基板７を基板ホルダ６にセ
ットする。また、トリス（８−キノリノール）アルミニ
ウム、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’
−ジアミノビフェニル、マグネシウムの各材料をそれぞ
れ蒸着用ボート１ａ，１ｂ，１ｃにセットし、チャンバ
９内を排気系１０より真空度１０-6Ｔｏｒｒ台まで排気
する。そして、ヒータ２と温度コントローラ３で、蒸着
用ボート１ａ，１ｂ，１ｃの温度をそれぞれコントロー
ルし、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’
−ジアミノビフェニル、トリス（８−キノリノール）ア
ルミニウム、マグネシウムの順にガラス基板７上に蒸着
する。それぞれの膜厚は、膜厚モニタ８でモニターしな
がら、シャッタ４の開閉によりコントロールする。また
マグネシウム電極などで所望のパターンを得たい時は、
蒸着時にマスク５を用いればよい。
【００１４】各材料の蒸着時のボート温度、蒸着レー
ト、膜厚を（表１）に示す。
ト、膜厚を（表１）に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】（表１）の条件で成膜したところ、陰極は
マグネシウム単体でも均質な膜が得られた。
マグネシウム単体でも均質な膜が得られた。
【００１７】図２に、上記の方法で得られた有機薄膜Ｅ
Ｌ素子の構成を示す。基本的な構成は図３に示す従来の
構成と同様であるが、電極２１には、従来はマグネシウ
ムと銀の混合物を使用していたのに対し、本実施例で
は、マグネシウム単体を使用している。
Ｌ素子の構成を示す。基本的な構成は図３に示す従来の
構成と同様であるが、電極２１には、従来はマグネシウ
ムと銀の混合物を使用していたのに対し、本実施例で
は、マグネシウム単体を使用している。
【００１８】この素子の発光特性を測定したところ、約
７Ｖの電圧印加で１０００ｃｄ／ｍ 2 以上の発光輝度が
得られ、従来の有機薄膜ＥＬ素子に比べて１．３〜１．
５倍発光輝度・効率が改善された。
７Ｖの電圧印加で１０００ｃｄ／ｍ 2 以上の発光輝度が
得られ、従来の有機薄膜ＥＬ素子に比べて１．３〜１．
５倍発光輝度・効率が改善された。
【００１９】なお、本実施例では有機薄膜ＥＬ素子の構
成が陽極／正孔輸送層／有機発光層／マグネシウム陰極
について説明したが、本発明はその他の構成、例えば陽
極／有機発光層／マグネシウム陰極、陽極／有機発光層
／電子輸送層／マグネシウム陰極または陽極／正孔輸送
層／有機発光層／電子輸送層／マグネシウム陰極でも同
様の効果が得られる。
成が陽極／正孔輸送層／有機発光層／マグネシウム陰極
について説明したが、本発明はその他の構成、例えば陽
極／有機発光層／マグネシウム陰極、陽極／有機発光層
／電子輸送層／マグネシウム陰極または陽極／正孔輸送
層／有機発光層／電子輸送層／マグネシウム陰極でも同
様の効果が得られる。
【００２０】
【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明の有機薄膜ＥＬ素子およびその製造方法によ
れば、真空蒸着時のマグネシウム蒸発源の温度を３００
〜３５０℃とすることにより、均一なマグネシウム単体
の膜が形成でき、従来よりも発光効率の高い有機薄膜Ｅ
Ｌ素子を提供することができる。
に、本発明の有機薄膜ＥＬ素子およびその製造方法によ
れば、真空蒸着時のマグネシウム蒸発源の温度を３００
〜３５０℃とすることにより、均一なマグネシウム単体
の膜が形成でき、従来よりも発光効率の高い有機薄膜Ｅ
Ｌ素子を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例の有機薄膜ＥＬ素子製造装置
の概略構成を示す図
の概略構成を示す図
【図２】同有機薄膜ＥＬ素子の概略構成を示す図
【図３】従来の有機薄膜ＥＬ素子の概略構成を示す図
１ａ、１ｂ、１ｃ 蒸着用ボート ２ ヒータ ３ 温度コントローラ ４ シャッタ ５ マスク ６ 基板ホルダ ７ ガラス基板 ８ 膜厚モニタ ９ チャンバ １０ 排気系
Claims (12)
- 【請求項１】一方の電極が真空蒸着法で作成されたマグ
ネシウム膜である一対の電極間に発光層を備えた有機薄
膜ＥＬ素子であって、前記マグネシウム膜が３００〜３
５０℃の蒸発源から蒸着されてなる有機薄膜ＥＬ素子。 - 【請求項２】基板上に、上方から、陽極、有機発光層お
よびマグネシウム陰極を順に備えた請求項１記載の有機
薄膜ＥＬ素子。 - 【請求項３】基板上に、上方から、陽極、正孔輸送層、
有機発光層およびマグネシウム陰極を順に備えた請求項
１記載の有機薄膜ＥＬ素子。 - 【請求項４】基板上に、上方から、陽極、有機発光層、
電子輸送層およびマグネシウム陰極を順に備えた請求項
１記載の有機薄膜ＥＬ素子。 - 【請求項５】基板上に、上方から、陽極、正孔輸送層、
有機発光層、電子輸送層およびマグネシウム陰極を順に
備えた請求項１記載の有機薄膜ＥＬ素子。 - 【請求項６】有機発光層がトリス（８−キノリノール）
アルミニウムである請求項２〜５のいずれかに記載の有
機薄膜ＥＬ素子。 - 【請求項７】一方の電極が真空蒸着法で作成されたマグ
ネシウム膜である一対の電極間に発光層を形成する有機
薄膜ＥＬ素子の製造方法であって、前記マグネシウム膜
を３００〜３５０℃の蒸発源から蒸着させて形成する有
機薄膜ＥＬ素子の製造方法。 - 【請求項８】基板上に、上方から、陽極、有機発光層お
よびマグネシウム陰極を順に形成する請求項７記載の有
機薄膜ＥＬ素子の製造方法。 - 【請求項９】基板上に、上方から、陽極、正孔輸送層、
有機発光層およびマグネシウム陰極を順に形成する請求
項７記載の有機薄膜ＥＬ素子の製造方法。 - 【請求項１０】基板上に、上方から、陽極、有機発光
層、電子輸送層およびマグネシウム陰極を順に形成する
請求項７記載の有機薄膜ＥＬ素子の製造方法。 - 【請求項１１】基板上に、上方から、陽極、正孔輸送
層、有機発光層、電子輸送層およびマグネシウム陰極を
順に形成する請求項７記載の有機薄膜ＥＬ素子の製造方
法。 - 【請求項１２】発光層がトリス（８−キノリノール）ア
ルミニウムである請求項８〜１１のいずれかに記載の有
機薄膜ＥＬ素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5136332A JPH06349582A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 有機薄膜ｅｌ素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5136332A JPH06349582A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 有機薄膜ｅｌ素子およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06349582A true JPH06349582A (ja) | 1994-12-22 |
Family
ID=15172749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5136332A Pending JPH06349582A (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 有機薄膜ｅｌ素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06349582A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010039717A (ko) * | 1999-07-14 | 2001-05-15 | 가네꼬 히사시 | 유기전기장발광소자 및 그것의 제조방법 |
-
1993
- 1993-06-08 JP JP5136332A patent/JPH06349582A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010039717A (ko) * | 1999-07-14 | 2001-05-15 | 가네꼬 히사시 | 유기전기장발광소자 및 그것의 제조방법 |
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