JPH08185984A - 有機エレクトロルミネセンス素子 - Google Patents
有機エレクトロルミネセンス素子Info
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- JPH08185984A JPH08185984A JP6336968A JP33696894A JPH08185984A JP H08185984 A JPH08185984 A JP H08185984A JP 6336968 A JP6336968 A JP 6336968A JP 33696894 A JP33696894 A JP 33696894A JP H08185984 A JPH08185984 A JP H08185984A
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Abstract
機EL素子を得ること。 【構成】 従来の有機EL素子では、電子注入金属層と
しては膜厚が100nm程度の仕事関数の小さな金属層
を用いたが、本発明ではこの電子注入金属層6膜厚を数
nmと薄くし、さらにこの電子注入金属層6上に第2の
透明導電層7を積層する。 【効果】 発光強度を支配する電子注入特性は数nmの
電子注入金属層により確保し、しかもこの電子注入金金
属層での可視光の吸収は無視できるので、透明度が高
く、かつ発光効率のよい有機EL素子を得ることができ
る。
Description
センス素子(以下有機EL素子と記載する)の構造に関
するものである。
表示用あるいは照明用の発光素子として有用で、とりわ
け低電圧で駆動可能な有機EL素子は、非常に優れた表
示素子あるいは発光素子といえる。
である。有機EL素子はガラスなどの透明基板1の上
に、酸化インジュウムスズ(ITO)や酸化スズ(Sn
O2 )などの透明導電層72と、トリフェニルジアミン
誘導体などの正孔輸送層3と、ジスチリルビフェニル誘
導体などの発光層4と、アルミキレート錯体(Alq)
などの電子輸送層5と、金属電極層76との各薄膜を順
次積層している。
シウム(Mg)やリチウム(Li)のような仕事関数の
小さな金属、またはMg−Ag、Mg−Al、Al−L
iのような仕事関数の小さな合金を選ぶ。
72が正になるように直流電圧を印加すると、発光層4
においてEL発光が起こり、透明基板1を通して光は外
部に放射する。
種々の実用上の効果が期待できる。たとえば、アメリカ
特許4,775,964号に開示されたように、時計用
文字板の照明に用いると、非発光時には発光素子の下部
の配置物が見えるので、きわめてデザイン性に優れた照
明付き時計とすることができる。
な有機EL素子は、100nm程度の膜厚の金属電極層
76があり不透明である。透明な有機EL素子について
は、特開平6−151063号公報に記載されている。
である。透明導電層72と金属電極層76とは、ともに
金属添加の第1の透明導電層82と第2の透明導電層8
6とに置き変わっている。
れぞれの第1の透明導電層82と第2の透明導電層86
との仕事関数を制御し、有機EL素子内への電子あるい
は正孔の注入効率を上げ、しかも発光強度を高めようと
するものである。
送層5とが、1層構成の電子輸送性発光層84で置き換
えてている。
うに機能分離するかは、有機EL素子構造のバリエーシ
ョンとして公知であり、発光効率や発光色などを勘案し
て選択するものであって、本発明に関する限りその選択
が自由にできることは今後の説明から明かといえよう。
コントラストを向上する目的で設けている。
EL素子構造について、本発明者等が上記公報に記載の
構造を形成し実施した実験によれば、充分な発光強度
と、充分な素子の透過率とを同時に実現することは困難
であった。
場合は、透明導電層の透明度はほとんど影響は受けない
ものの、発光強度が著しく低下し、数%以上の金属添加
では透明性が維持できないためと本発明者等は考えた。
合、それぞれの透明導電層の仕事関数を充分に制御でき
ないことが、発光強度低下の原因として、本発明者等は
想定する。
て、素子としては透明で、しかも発光効率のよい有機E
L素子を提供ことである。
に、本発明における有機EL素子は、下記記載の手段を
採用する。
よりなる有機薄膜と、有機薄膜の両面に設ける第1と第
2の電極層とを透明基板上に層状に設けており、第1の
電極層が透明導電層よりなり、第2の電極層が有機薄膜
上に設ける低仕事関数の金属またはその金属の合金の超
薄膜の電子注入金属層と、電子注入金属層上に設ける透
明導電層とよりなることを特徴とする。
よりなる有機薄膜と、有機薄膜の両面に設ける第1と第
2の電極層とを透明基板上に層状に設けており、第1の
電極層が透明導電層よりなり、第2の電極層が有機薄膜
上に設ける低仕事関数の金属またはその金属の合金の超
薄膜の電子注入金属層と、電子注入金属層上に設ける透
明導電層とよりなる構成体、および構成体の一方の側の
一部または全部に着色層を設けることを特徴とする。
よりなる有機薄膜と、有機薄膜の両面に設ける第1と第
2の電極層とを透明基板上に層状に設けており、第1の
電極層が透明導電層よりなり、第2の電極層が有機薄膜
上に設ける低仕事関数の金属またはその金属の合金の超
薄膜の電子注入金属層と、電子注入金属層上に設ける透
明導電層とよりなる構成体、および構成体の一方の側に
反射防止層または光拡散層のいずれかを設けることを特
徴とする。
よりなる有機薄膜と、有機薄膜の両面に設ける第1と第
2の電極層とを透明基板上に層状に設けており、第1の
電極層が透明導電層よりなり、第2の電極層が有機薄膜
上に設ける低仕事関数の金属またはその金属の合金の超
薄膜の電子注入金属層と、電子注入金属層上に設ける透
明導電層とよりなる構成体、および構成体の一方の側の
一部または全部に着色層をもう一方の側に反射防止層ま
たは光拡散層のいずれかを設けることを特徴とする。
着色層の色と有機エレクトロルミネセンスの発光色とが
ほぼ補色関係にあることを特徴とする。
属層は、平均の厚さは数nmであることを特徴とする。
機薄膜と、有機薄膜の両側に設ける第1と第2の電極層
とを透明基板上に層状に設ける。
り、第2の電極層は有機薄膜上に設ける低仕事関数の金
属またはその合金の極薄の電子注入金属層と、電子注入
金属層上に形成した透明導電層とよりなる。そして、電
子注入金属層は、その平均の厚さを数nmの薄膜とす
る。
厚の電子注入金属層を設けている。このため、光の吸収
はほとんど無視でき、しかも金属材料本来の仕事関数の
特性を示すので有機薄膜への電子注入を効率よく行うこ
とができる。
よい有機EL素子を得ることができる。
構造を図面に基づいて説明する。図1は本発明の第1の
実施例における有機EL素子を示す断面図である。
上に第1の透明導電層2と、正孔輸送層3と、発光層4
と、電子輸送層5と、電子注入金属層6と、第2の透明
導電層7とを順次積層するように設ける。
ントは、電子注入金属層6である。すなわち、電子注入
金属層6材質は従来例と同様に、電子注入効率のよい仕
事関数の小さな金属またはその合金を選ぶものである
が、電子注入金属層6の厚さを数nmときわめて薄くす
ることが、本発明において非常に重要である。
はならず、島状に成長したものになることも考えられる
が、そのような不完全な膜であっても平均の厚さが数n
mであれば問題はない。
における可視光の吸収は最大で数%であり、有機EL素
子としての透明性は維持することができる。
効率は、電子注入金属層6の膜厚が100nm程度の従
来のときとほぼ同等である。
ラスあるいはポリエステルなどの高分子フィルムで構成
する。
導電層6は100nm〜200nmの膜厚のITOやS
nO2 で構成する。
00nmのトリフェニルアミン誘導体を用い、発光層4
は膜厚50nm程度のジスチリルビフェニル誘導体を用
い、電子輸送層5は50nm程度のアルミキレート錯体
(Alq)を用いる。
するための製造方法を説明する。まずはじめに、1.1
mm厚の研磨ガラス上に膜厚100nmのITOをスパ
ッタリング法により形成する。
リフェニルジアミン(TPD:N,N’−ジフェニル−
N,N’−ジ(3−メチルフェニル)−4,4’−ジア
ミノビフェニル)を形成し、膜厚40nmのジスチリル
ビフェニル(DPVBi:4,4’−ビス(2,2−ジ
フェニルビニル)ビフェニル)を形成し、さらに膜厚2
0nmのアルミキレート錯体(Alq:トリス(8−キ
ノリノール)アルミニウム)を形成する。
銀(Ag)を同時真空蒸着法にて、膜厚2nm形成す
る。
タリング法で形成して、図1に示す有機EL素子とす
る。
電圧を印加したところ、90cd/m2 の発光輝度が得
られた。
で金属電極層76が100nmの膜厚のMg−Agの素
子の場合と変わらなかった。
可視光の透過率が87%と、ほぼ透明であった。
ける有機EL素子では、数nmのきわめて薄い電子注入
金属層6を設けることが重要である。
ら第2の透明導電層7までの積層構造を一体としてみ
て、透明基板1を第2の透明導電層7の側に配したとし
ても、まったく同一の効果がある。
送層3と、発光層4と、電子輸送層5との有機薄膜部分
は、正孔輸送層と電子輸送性発光層などの他の組み合わ
せでも、以上の説明とまったく同一の効果を有する。
EL素子を示す断面図である。図1と同じ構成の有機E
L素子において、第2の透明導電層側に着色層8を付加
したものである。
膜であるが、必ずしも単色である必要はなく、任意の模
様をも含むものである。
で選択して問題ない。さらに、着色層8は第2の透明導
電層7に接着する構造である必要はなく、単に接してい
るだけ、あるいは分離した構造でもよい。
に着色したプラスチック板を用い、第2の透明導電層7
の側に重ねることもできる。
成と類似している。しかしながら、図8が単に表示素子
としてのコントラストの向上を計るものであるのに対し
て、本発明によれば、有機EL素子の非発光時におい
て、透明基板1の側から見たときに透明な有機EL素子
を通して、着色層8の色や模様を見ることができるので
ある発光時にはほぼその発光色に見えるので、種々の照
明効果が実現できるものである。
示すように、着色層8として反射スペクトル31で示し
た赤色と、発光色としてこの赤色とは補色関係にある発
光スペクトル32で示したような青色との組み合わせと
する場合を考える。なお、赤色としては鉛丹を用い、青
色としてはジスチリルビフェニル(DPVBi)を色素
として用いた。
赤色に見えることになる。一方、有機EL発光時には、
外光が着色層から反射した赤色と発光色の青色とが混色
し、外光の強度に応じて、赤系、青系、白系などの種々
の色相となることから、きわめて変化に富んだ色彩を演
出することができる。
基板1の下面にさらに反射防止層9を形成したものであ
る。なお、ここでいう下面を、より一般化して正確に表
現するならば、有機EL素子の発光を見る側における空
気との境界面となる。
ように、屈折率の異なる多層干渉薄膜で形成した無反射
膜のごときものを用いる。
を抑えるならば、非発光状態で明るい環境に有機EL素
子おいたとき、より鮮明に着色層の色や模様を見ること
ができるのである。
りとしてスリガラスや半透明のセラミックスのような光
拡散性を有する層を設けることも、非常に有効である。
が防ぐことができるため、非発光時と発光時の何れにお
いてもソフトな色調を得ることができるばかりでなく、
有機EL素子形成時や使用時に時として発生する、素子
発光時には黒点となる微小な非発光部を視覚的に遮蔽す
る効果があり、実用上の大きな利点となる。
時計に応用したときの構成を示す断面図である。
明基板1を第2の透明導電層7の側に配置する構成の実
施例を示し、さらに図2と同様の着色層8を透明基板1
の下面に設ける。さらにまた、透明な時計用文字板10
を図5のように配するものである。
機EL素子とを別体としてあり、部品製造を容易にでき
るという利点がある。
み込んだ時計を示す断面図である。有機EL素子は図2
と同一の構成であり、ここでは透明基板1が文字板を兼
ねているため、透明基板1の発光層を形成していない側
に時刻文字を印刷する。
る風防63を組み込んだ外装64内に、指針61を駆動
するムーブメント62を設ける。
いが、水晶振動子と、パルスモーターを駆動するための
半導体集積回路と、指針61を駆動する輪列機構とを備
えている。さらに、外装64は裏蓋65によって封じ
て、時計完成体とするものである。
った電源である電池とスイッチとを用いて有機EL素子
に電圧を印加すると発光し、暗所においても時計表示を
鮮やかに認識できる。
8の色または模様が認識され、時計としての各種のデザ
イン性を追求できる。
あるいは一部を省略するならば、有機EL素子が非発光
のときには、ムーブメント62の全体あるいは一部が見
えることになる。たとえば、輪列機構部を見えるように
することで、非常に面白い時計を構成することができ
る。
機EL素子によれば、発光状態においては、通常の有機
ELの発光色を、また非発光状態においては、透明な有
機EL素子の裏側に配置する物の形状や色彩などを見る
ことができる。
きには、デザイン性に富みしかも暗所においても容易に
時刻表示を見ることのできる時計を提供することができ
る。
示す断面図である。
示す断面図である。
ペクトルを示すグラフである。
示す断面図である。
示す断面図である。
時計を示す断面図である。
る。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 複数の層よりなる有機薄膜と、有機薄膜
の両面に設ける第1と第2の電極層とを透明基板上に層
状に設け、第1の電極層は透明導電層よりなり、第2の
電極層は有機薄膜上に設ける低仕事関数の金属またはそ
の金属の合金の超薄膜の電子注入金属層と、電子注入金
属層上に設ける透明導電層とよりなることを特徴とする
有機エレクトロルミネセンス素子。 - 【請求項2】 複数の層よりなる有機薄膜と、有機薄膜
の両面に設ける第1と第2の電極層とを透明基板上に層
状に設け、第1の電極層は透明導電層よりなり、第2の
電極層は有機薄膜上に設ける低仕事関数の金属またはそ
の金属の合金の超薄膜の電子注入金属層と、電子注入金
属層上に設ける透明導電層とよりなる構成体とこの構成
体の一方の側の一部または全部に着色層を設けることを
特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子。 - 【請求項3】 複数の層よりなる有機薄膜と、有機薄膜
の両面に設ける第1と第2の電極層とを透明基板上に層
状に設け、第1の電極層は透明導電層よりなり、第2の
電極層が有機薄膜上に設ける低仕事関数の金属またはそ
の金属の合金の超薄膜の電子注入金属層と、電子注入金
属層上に設ける透明導電層とよりなる構成体と構成体の
一方の側に反射防止層または光拡散層のいずれかを設け
ることを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子。 - 【請求項4】 複数の層よりなる有機薄膜と、有機薄膜
の両面に設ける第1と第2の電極層とを透明基板上に層
状に設け、第1の電極層は透明導電層よりなり、第2の
電極層は有機薄膜上に設ける低仕事関数の金属またはそ
の金属の合金の超薄膜の電子注入金属層と、電子注入金
属層上に設ける透明導電層とよりなる構成体と構成体の
一方の側の一部または全部に着色層を、もう一方の側に
反射防止層または光拡散層のいずれかを設けることを特
徴とする有機エレクトロルミネセンス素子。 - 【請求項5】 着色層の色と、有機エレクトロルミネセ
ンスの発光色とがほぼ補色関係にあることを特徴とする
請求項2あるいは4に記載の有機エレクトロルミネセン
ス素子。 - 【請求項6】 電子注入金属層の平均の厚さは数nmで
あることを特徴とする請求項1、2、3、4あるいは5
に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33696894A JP3560375B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 有機エレクトロルミネセンス素子 |
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Family
ID=18304274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33696894A Expired - Lifetime JP3560375B2 (ja) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | 有機エレクトロルミネセンス素子 |
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