JPH10199681A - 薄膜発光素子およびその製造方法 - Google Patents
薄膜発光素子およびその製造方法Info
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- JPH10199681A JPH10199681A JP9013336A JP1333697A JPH10199681A JP H10199681 A JPH10199681 A JP H10199681A JP 9013336 A JP9013336 A JP 9013336A JP 1333697 A JP1333697 A JP 1333697A JP H10199681 A JPH10199681 A JP H10199681A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造する場合に、成膜のための装置構成が簡
易で設備コストが低廉であり、素子の大面積化も容易
で、低温での成膜が可能であるような薄膜発光素子を提
供する。 【解決手段】 ガラス基板１上に形成された透明電極層
２と背面電極層６との間に、有機正孔輸送層４および蛍
光性有機物質からなる発光層５を介挿させ、さらに透明
電極層と有機正孔輸送層との間に、金属アルコキシドま
たは金属塩の分解生成物である導電性物質からなる正孔
注入層３を介挿させた。
易で設備コストが低廉であり、素子の大面積化も容易
で、低温での成膜が可能であるような薄膜発光素子を提
供する。 【解決手段】 ガラス基板１上に形成された透明電極層
２と背面電極層６との間に、有機正孔輸送層４および蛍
光性有機物質からなる発光層５を介挿させ、さらに透明
電極層と有機正孔輸送層との間に、金属アルコキシドま
たは金属塩の分解生成物である導電性物質からなる正孔
注入層３を介挿させた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、平面光源やディ
スプレイ装置などに使用される薄膜発光素子およびその
製造方法に関する。
スプレイ装置などに使用される薄膜発光素子およびその
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機物質を用いたＥＬ（エレクトロルミ
ネセンス；電解発光）素子は、少なくとも一方が透明で
ある一対の電極層と、この一対の電極層間に介挿された
発光層とから構成されている。発光層は、例えばアント
ラセン、ピレン、スチルベン、ペリレンなどの蛍光性有
機物質で形成されており、また、最近では、トリス（８
−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ）などの金属錯
体である蛍光性有機物質で形成された発光層と、トリフ
ェニルジアミン（ＴＰＤ）などの芳香族アミンまたはそ
の誘導体で形成された有機物層とを積層させて、その積
層物を一対の電極層間に介挿させた有機ＥＬ素子が注目
されている。さらに、最近、有機発光層と電極層との間
に金属酸化物からなる導電層を介挿することにより有機
ＥＬ素子の発光特性が向上することが報告されている
（第４３回応用物理学関係連合講演会予稿集、１１２２
頁、１９９６年３月２７日）。
ネセンス；電解発光）素子は、少なくとも一方が透明で
ある一対の電極層と、この一対の電極層間に介挿された
発光層とから構成されている。発光層は、例えばアント
ラセン、ピレン、スチルベン、ペリレンなどの蛍光性有
機物質で形成されており、また、最近では、トリス（８
−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ）などの金属錯
体である蛍光性有機物質で形成された発光層と、トリフ
ェニルジアミン（ＴＰＤ）などの芳香族アミンまたはそ
の誘導体で形成された有機物層とを積層させて、その積
層物を一対の電極層間に介挿させた有機ＥＬ素子が注目
されている。さらに、最近、有機発光層と電極層との間
に金属酸化物からなる導電層を介挿することにより有機
ＥＬ素子の発光特性が向上することが報告されている
（第４３回応用物理学関係連合講演会予稿集、１１２２
頁、１９９６年３月２７日）。
【０００３】上記報告によると、ガラス基板上に透明導
電材であるＩＴＯ（酸化インジウム−酸化スズ；Ｉｎ2
Ｏ−ＳｎＯ2）層を形成し、そのＩＴＯ層の上にバナジ
ウム酸化物（ＶＯｘ）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯ
ｘ）、モリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）の金属酸化物層を
形成して、その金属酸化物層の上にトリフェニルジアミ
ン（ＴＰＤ）誘導体とキノリノールアルミ錯体（Ａｌ
ｑ）を積層させ、最後に電極としてマグネシウム−銀
（Ｍｇ−Ａｇ（９：１））を形成することにより有機Ｅ
Ｌ素子を作成したことが記載されている。この有機ＥＬ
素子の金属酸化物層は、ＲＦマグネトロンスパッタ法で
形成される。そして、この有機ＥＬ素子は、金属酸化物
層を有しない素子に比べ、発光開始電圧が低減し輝度特
性の改善がみられたことが報告されている。
電材であるＩＴＯ（酸化インジウム−酸化スズ；Ｉｎ2
Ｏ−ＳｎＯ2）層を形成し、そのＩＴＯ層の上にバナジ
ウム酸化物（ＶＯｘ）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯ
ｘ）、モリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）の金属酸化物層を
形成して、その金属酸化物層の上にトリフェニルジアミ
ン（ＴＰＤ）誘導体とキノリノールアルミ錯体（Ａｌ
ｑ）を積層させ、最後に電極としてマグネシウム−銀
（Ｍｇ−Ａｇ（９：１））を形成することにより有機Ｅ
Ｌ素子を作成したことが記載されている。この有機ＥＬ
素子の金属酸化物層は、ＲＦマグネトロンスパッタ法で
形成される。そして、この有機ＥＬ素子は、金属酸化物
層を有しない素子に比べ、発光開始電圧が低減し輝度特
性の改善がみられたことが報告されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有機Ｅ
Ｌ素子の有機発光層とＩＴＯ層との間に介挿される金属
酸化物層をスパッタリング法や真空蒸着法で形成する方
法は、成膜のための装置構成が複雑となって設備コスト
が高くなる、といった問題点がある。また、スパッタリ
リング法や真空蒸着法では、或る程度以上に大きな面積
の成膜は困難である。さらに、スパッタリング法や真空
蒸着法による成膜では、金属酸化物層を形成しようとす
る基板を３００〜５００℃といった高温に加熱する必要
がある。また、より一層の発光特性の向上を図るために
金属酸化物と有機物質とを複合体化させた有機−無機ハ
イブリッド（有機−無機複合体）を形成しようとして
も、スパッタリング法や真空蒸着法によっては、有機−
無機ハイブリッド化は不可能である。
Ｌ素子の有機発光層とＩＴＯ層との間に介挿される金属
酸化物層をスパッタリング法や真空蒸着法で形成する方
法は、成膜のための装置構成が複雑となって設備コスト
が高くなる、といった問題点がある。また、スパッタリ
リング法や真空蒸着法では、或る程度以上に大きな面積
の成膜は困難である。さらに、スパッタリング法や真空
蒸着法による成膜では、金属酸化物層を形成しようとす
る基板を３００〜５００℃といった高温に加熱する必要
がある。また、より一層の発光特性の向上を図るために
金属酸化物と有機物質とを複合体化させた有機−無機ハ
イブリッド（有機−無機複合体）を形成しようとして
も、スパッタリング法や真空蒸着法によっては、有機−
無機ハイブリッド化は不可能である。
【０００５】この発明は、以上のような事情に鑑みてな
されたものであり、成膜のための装置構成が簡単で設備
コストが低廉で済み、大面積化も容易で、１００〜２０
０℃程度の低温での成膜が可能であるような薄膜発光素
子を提供すること、および、そのような薄膜発光素子を
製造する方法を提供すること、ならびに、発光特性がよ
り一層向上した薄膜発光素子を提供すること、および、
そのような薄膜発光素子を製造する方法を提供すること
を目的とする。
されたものであり、成膜のための装置構成が簡単で設備
コストが低廉で済み、大面積化も容易で、１００〜２０
０℃程度の低温での成膜が可能であるような薄膜発光素
子を提供すること、および、そのような薄膜発光素子を
製造する方法を提供すること、ならびに、発光特性がよ
り一層向上した薄膜発光素子を提供すること、および、
そのような薄膜発光素子を製造する方法を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
少なくとも一方が透明である一対の電極層間に、蛍光性
有機物質からなる発光層を介挿させた薄膜発光素子にお
いて、前記一対の電極層のうちの一方の電極層と前記発
光層との間に、金属アルコキシドまたは金属塩の分解生
成物からなる導電層を介挿させたことを特徴とする。
少なくとも一方が透明である一対の電極層間に、蛍光性
有機物質からなる発光層を介挿させた薄膜発光素子にお
いて、前記一対の電極層のうちの一方の電極層と前記発
光層との間に、金属アルコキシドまたは金属塩の分解生
成物からなる導電層を介挿させたことを特徴とする。
【０００７】請求項２に斯る発明は、少なくとも一方が
透明である一対の電極層間に、蛍光性有機物質からなる
発光層を介挿させた薄膜発光素子において、前記一対の
電極層のうちの一方の電極層と前記発光層との間に、金
属アルコキシドまたは金属塩の分解生成物と有機高分子
とで形成された有機−無機ハイブリッド導電層を介挿さ
せたことを特徴とする。
透明である一対の電極層間に、蛍光性有機物質からなる
発光層を介挿させた薄膜発光素子において、前記一対の
電極層のうちの一方の電極層と前記発光層との間に、金
属アルコキシドまたは金属塩の分解生成物と有機高分子
とで形成された有機−無機ハイブリッド導電層を介挿さ
せたことを特徴とする。
【０００８】請求項３に係る発明は、ガラス基板上に透
明導電材からなる電極層を形成する工程と、前記電極層
の表面に、金属アルコキシドまたは金属塩を含有する溶
液を塗布し、それを成膜化して導電層を形成する工程
と、前記導電層の表面に、蛍光性有機物質からなる発光
層を形成する工程と、前記発光層上に導電材料からなる
電極層を形成する工程とを順次経ることにより、薄膜発
光素子を製造することを特徴とする。
明導電材からなる電極層を形成する工程と、前記電極層
の表面に、金属アルコキシドまたは金属塩を含有する溶
液を塗布し、それを成膜化して導電層を形成する工程
と、前記導電層の表面に、蛍光性有機物質からなる発光
層を形成する工程と、前記発光層上に導電材料からなる
電極層を形成する工程とを順次経ることにより、薄膜発
光素子を製造することを特徴とする。
【０００９】請求項４に係る発明は、ガラス基板上に透
明導電材からなる電極層を形成する工程と、前記電極層
の表面に、金属アルコキシドまたは金属塩と有機高分子
とを含有する溶液を塗布し、それを成膜化して導電層を
形成する工程と、前記導電層の表面に、蛍光性有機物質
からなる発光層を形成する工程と、前記発光層上に導電
材料からなる電極層を形成する工程とを順次経ることに
より、薄膜発光素子を製造することを特徴とする。
明導電材からなる電極層を形成する工程と、前記電極層
の表面に、金属アルコキシドまたは金属塩と有機高分子
とを含有する溶液を塗布し、それを成膜化して導電層を
形成する工程と、前記導電層の表面に、蛍光性有機物質
からなる発光層を形成する工程と、前記発光層上に導電
材料からなる電極層を形成する工程とを順次経ることに
より、薄膜発光素子を製造することを特徴とする。
【００１０】請求項１に係る発明の薄膜発光素子は、一
方の電極層と発光層との間に介挿された導電層が金属ア
ルコキシドまたは金属塩の分解生成物であり、導電層
は、スパッタリング法や真空蒸着法によらずに、ゾル−
ゲル法によって電極層上に形成される。
方の電極層と発光層との間に介挿された導電層が金属ア
ルコキシドまたは金属塩の分解生成物であり、導電層
は、スパッタリング法や真空蒸着法によらずに、ゾル−
ゲル法によって電極層上に形成される。
【００１１】請求項２に係る発明の薄膜発光素子は、一
方の電極層と発光層との間に介挿された導電層が、金属
アルコキシドまたは金属塩の分解生成物と有機高分子と
で形成された有機−無機ハイブリッドであり、この導電
層は、金属酸化物からなる無機導電層に比べ、導電層と
有機発光層との界面が安定化して、両層間の密着性が向
上する。また、有機−無機ハイブリッド導電層は、その
多孔質化により電極層から有機発光層へのホール注入効
率が向上し、この有機−無機ハイブリッド導電層を有す
る薄膜発光素子は、無機導電層を有する薄膜発光素子に
比べ、より一層の発光特性の向上が図られる。
方の電極層と発光層との間に介挿された導電層が、金属
アルコキシドまたは金属塩の分解生成物と有機高分子と
で形成された有機−無機ハイブリッドであり、この導電
層は、金属酸化物からなる無機導電層に比べ、導電層と
有機発光層との界面が安定化して、両層間の密着性が向
上する。また、有機−無機ハイブリッド導電層は、その
多孔質化により電極層から有機発光層へのホール注入効
率が向上し、この有機−無機ハイブリッド導電層を有す
る薄膜発光素子は、無機導電層を有する薄膜発光素子に
比べ、より一層の発光特性の向上が図られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
について図１を参照しながら説明する。
について図１を参照しながら説明する。
【００１３】図１は、この発明の実施形態の１例を示
し、薄膜発光素子の構造を示す模式的拡大縦断面図であ
る。この薄膜発光素子は、透明のガラス基板１上に透明
導電材からなる透明電極層２を形成し、透明電極層２の
表面に透光性を有する導電層３（正孔注入層）を形成
し、導電層３上に、芳香族アミンまたはその誘導体で形
成された有機物層（正孔輸送層）４および蛍光性有機物
質で形成された発光層５を積層させ、発光層５上に背面
電極層６を形成した構造を有している。透明電極層２を
形成する透明導電材としては、例えばＩＴＯ、酸化スズ
−酸化アンチモンなどが使用される。導電層３を形成す
る材料としては、薄膜化することで透光性を有する化合
物であればよく、例えば酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化
バナジウム（Ｖ2Ｏ5）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化モリ
ブデン（ＭｏＯ3）、酸化ルテニウム（ＲｕＯ2）、酸化
インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化
タングステン（ＷＯ3）などが使用される。そして、導
電層３を形成する材料は、上記特性が得られれば、結晶
質であるか非晶質であるかを問わない。また、導電層３
の厚みは、例えば１，０００Å以下、好ましくは５００
Å以下とされる。
し、薄膜発光素子の構造を示す模式的拡大縦断面図であ
る。この薄膜発光素子は、透明のガラス基板１上に透明
導電材からなる透明電極層２を形成し、透明電極層２の
表面に透光性を有する導電層３（正孔注入層）を形成
し、導電層３上に、芳香族アミンまたはその誘導体で形
成された有機物層（正孔輸送層）４および蛍光性有機物
質で形成された発光層５を積層させ、発光層５上に背面
電極層６を形成した構造を有している。透明電極層２を
形成する透明導電材としては、例えばＩＴＯ、酸化スズ
−酸化アンチモンなどが使用される。導電層３を形成す
る材料としては、薄膜化することで透光性を有する化合
物であればよく、例えば酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化
バナジウム（Ｖ2Ｏ5）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化モリ
ブデン（ＭｏＯ3）、酸化ルテニウム（ＲｕＯ2）、酸化
インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化
タングステン（ＷＯ3）などが使用される。そして、導
電層３を形成する材料は、上記特性が得られれば、結晶
質であるか非晶質であるかを問わない。また、導電層３
の厚みは、例えば１，０００Å以下、好ましくは５００
Å以下とされる。
【００１４】有機物層４を形成する芳香族アミンまたは
その誘導体としては、例えばＴＰＤまたはその誘導体が
使用される。また、発光層５を形成する蛍光性有機物質
としては、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム
（Ａｌｑ）などの金属錯体、アントラセン、ピレン、ス
チルベン、ペリレン、キノン、フェナンスレン、ナフタ
レンおよびそれらの誘導体など、一般に使用されている
ものでよい。背面電極層６を形成する導電性材料として
は、例えばマグネシウム−銀（Ｍｇ−Ａｇ（９：１））
合金などが使用される。
その誘導体としては、例えばＴＰＤまたはその誘導体が
使用される。また、発光層５を形成する蛍光性有機物質
としては、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム
（Ａｌｑ）などの金属錯体、アントラセン、ピレン、ス
チルベン、ペリレン、キノン、フェナンスレン、ナフタ
レンおよびそれらの誘導体など、一般に使用されている
ものでよい。背面電極層６を形成する導電性材料として
は、例えばマグネシウム−銀（Ｍｇ−Ａｇ（９：１））
合金などが使用される。
【００１５】また、導電層３を、上記した金属酸化物と
有機高分子とを均一に配合して得られる透光性を有した
有機−無機ハイブリッドで形成することができる。この
有機−無機ハイブリッドを形成する有機高分子として
は、アクリル系、メタクリル系、エポキシ系、ポリウレ
タン系、ポリエーテル系、ポリアミド系など、種々のも
のが使用され得る。
有機高分子とを均一に配合して得られる透光性を有した
有機−無機ハイブリッドで形成することができる。この
有機−無機ハイブリッドを形成する有機高分子として
は、アクリル系、メタクリル系、エポキシ系、ポリウレ
タン系、ポリエーテル系、ポリアミド系など、種々のも
のが使用され得る。
【００１６】次に、上記した薄膜発光素子を製造する方
法について説明する。まず、ガラス基板１上に、スパッ
タリング法あるいは真空蒸着法によりＩＴＯなどの透明
導電材を被着させて成膜し、透明電極層２を形成する。
次に、透明電極層２上に、ゾル−ゲル法によりＶ2Ｏ5な
どの導電層３を形成する。これには、まず、金属元素成
分、例えばバナジウム（Ｖ）のアルコキシド、酢酸塩や
アセチルアセトネートなどの有機塩、硝酸塩や硫酸塩、
塩化物等の鉱酸塩などの出発原料を溶剤に溶解させて、
コーティング溶液を調製する。この場合、低温での成膜
のためには、出発原料としてアルコキシドを使用するの
が最良である。また、溶剤としては、アルコールやアセ
トニトリル等の極性溶剤、クロロホルム、ジクロロエタ
ン、ジクロロメタン、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、
キシレンなどのうちから、出発原料の溶解度により適宜
選択すればよい。
法について説明する。まず、ガラス基板１上に、スパッ
タリング法あるいは真空蒸着法によりＩＴＯなどの透明
導電材を被着させて成膜し、透明電極層２を形成する。
次に、透明電極層２上に、ゾル−ゲル法によりＶ2Ｏ5な
どの導電層３を形成する。これには、まず、金属元素成
分、例えばバナジウム（Ｖ）のアルコキシド、酢酸塩や
アセチルアセトネートなどの有機塩、硝酸塩や硫酸塩、
塩化物等の鉱酸塩などの出発原料を溶剤に溶解させて、
コーティング溶液を調製する。この場合、低温での成膜
のためには、出発原料としてアルコキシドを使用するの
が最良である。また、溶剤としては、アルコールやアセ
トニトリル等の極性溶剤、クロロホルム、ジクロロエタ
ン、ジクロロメタン、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、
キシレンなどのうちから、出発原料の溶解度により適宜
選択すればよい。
【００１７】また、透明電極層２上に有機−無機ハイブ
リッドの導電層３を形成する場合には、上記したような
金属元素成分のアルコキシドなどの無機化合物と有機高
分子とを出発原料とし、これらを溶剤に溶解させて、均
一なコーティング溶液を調製する。
リッドの導電層３を形成する場合には、上記したような
金属元素成分のアルコキシドなどの無機化合物と有機高
分子とを出発原料とし、これらを溶剤に溶解させて、均
一なコーティング溶液を調製する。
【００１８】次に、コーティング溶液をスピンコート、
ディップコートなどのコーティング法によりガラス基板
１上の透明電極層２の表面に塗布し、そのコーティング
溶液を例えば１００〜２００℃程度の温度で乾燥させ
て、透明電極層２上に導電層３を形成する。場合によっ
ては、コーティング溶液を減圧乾燥させて成膜化するよ
うにしてもよい。そして、導電層３上に有機物層４およ
び発光層５を真空蒸着法により積層させて形成する。ま
た、まず、ＴＰＤなどの芳香族アミンまたはその誘導体
を適当な溶媒、例えばトルエンに溶解させた溶液を調製
し、ディップコーティング法またはスピンコーティング
法により導電層３の表面に有機物層４を形成し、次に、
Ａｌｑなどの蛍光性有機物質を適当な溶媒、例えば水−
アルコール系溶媒に溶解させた溶液を調製し、ディップ
コーティング法またはスピンコーティング法により有機
物層４の表面に感光層５を形成するようにしてもよい。
そして、最後に、Ｍｇ−Ａｇ合金などの導電性材料を蒸
着法などによって感光層５の表面に付着させ、感光層５
上に背面電極層６を形成する。
ディップコートなどのコーティング法によりガラス基板
１上の透明電極層２の表面に塗布し、そのコーティング
溶液を例えば１００〜２００℃程度の温度で乾燥させ
て、透明電極層２上に導電層３を形成する。場合によっ
ては、コーティング溶液を減圧乾燥させて成膜化するよ
うにしてもよい。そして、導電層３上に有機物層４およ
び発光層５を真空蒸着法により積層させて形成する。ま
た、まず、ＴＰＤなどの芳香族アミンまたはその誘導体
を適当な溶媒、例えばトルエンに溶解させた溶液を調製
し、ディップコーティング法またはスピンコーティング
法により導電層３の表面に有機物層４を形成し、次に、
Ａｌｑなどの蛍光性有機物質を適当な溶媒、例えば水−
アルコール系溶媒に溶解させた溶液を調製し、ディップ
コーティング法またはスピンコーティング法により有機
物層４の表面に感光層５を形成するようにしてもよい。
そして、最後に、Ｍｇ−Ａｇ合金などの導電性材料を蒸
着法などによって感光層５の表面に付着させ、感光層５
上に背面電極層６を形成する。
【００１９】
〔実施例１〕トリエトキシバナジル（ＶＯ（ＯＣ2Ｈ5）
3）のエタノール溶液（Ｖ2Ｏ5換算：４０重量％）をク
ロロホルムで０．４重量％（Ｖ2Ｏ5換算）の濃度に希釈
して、コーティング溶液を調製した。このコーティング
溶液を、ガラス基板上に形成されたＩＴＯ膜の表面に大
気中でスピンコート(２，３５０ｒｐｍ、３秒間）し
た。次に、ＩＴＯ膜上に塗布された溶液を１００℃の温
度で３０分間乾燥させ、これにより２００Åの厚みのＶ
Ｏｘ層がＩＴＯ膜の表面に形成された。続いて、ＶＯｘ
層上に４００Åの厚みのＴＰＤ層を、さらにその上に６
００Åの厚みのＡｌｑ層をそれぞれ真空蒸着法により積
層させ、Ａｌｑ層の表面にＭｇ−Ａｇ電極層を形成し
て、図１に示したような素子構造を有する薄膜発光素子
を作製した。
3）のエタノール溶液（Ｖ2Ｏ5換算：４０重量％）をク
ロロホルムで０．４重量％（Ｖ2Ｏ5換算）の濃度に希釈
して、コーティング溶液を調製した。このコーティング
溶液を、ガラス基板上に形成されたＩＴＯ膜の表面に大
気中でスピンコート(２，３５０ｒｐｍ、３秒間）し
た。次に、ＩＴＯ膜上に塗布された溶液を１００℃の温
度で３０分間乾燥させ、これにより２００Åの厚みのＶ
Ｏｘ層がＩＴＯ膜の表面に形成された。続いて、ＶＯｘ
層上に４００Åの厚みのＴＰＤ層を、さらにその上に６
００Åの厚みのＡｌｑ層をそれぞれ真空蒸着法により積
層させ、Ａｌｑ層の表面にＭｇ−Ａｇ電極層を形成し
て、図１に示したような素子構造を有する薄膜発光素子
を作製した。
【００２０】〔実施例２〜５〕テトラ−ｎｏｌ−ブトキ
シチタン（Ｔｉ（ＯＣ4Ｈ9n）4、ジ−ｓｅｃ−ブトキシ
亜鉛（Ｚｎ（ＯＣ4Ｈ9s）2）の２−ブタノール溶液（Ｚ
ｎＯ換算：４０重量％）、テトラ−ｓｅｃ−ブトキシイ
ンジウム（Ｉｎ（ＯＣ4Ｈ9s）4）の２−ブタノール溶液
（Ｉｎ2Ｏ3換算：２５重量％）およびテトラ−ｓｅｃ−
ブトキシスズ（Ｓｎ（ＯＣ4Ｈ9s）4の２−ブタノール溶
液（ＳｎＯ2換算：１５重量％）をそれぞれ出発原料と
し、実施例１と同じ方法により導電層（正孔注入層）と
してＴｉＯ2層、ＺｎＯ層、Ｉｎ2Ｏ3層およびＳｎＯ2層
をそれぞれ有する図１の素子構造の薄膜発光素子をそれ
ぞれ作製した。
シチタン（Ｔｉ（ＯＣ4Ｈ9n）4、ジ−ｓｅｃ−ブトキシ
亜鉛（Ｚｎ（ＯＣ4Ｈ9s）2）の２−ブタノール溶液（Ｚ
ｎＯ換算：４０重量％）、テトラ−ｓｅｃ−ブトキシイ
ンジウム（Ｉｎ（ＯＣ4Ｈ9s）4）の２−ブタノール溶液
（Ｉｎ2Ｏ3換算：２５重量％）およびテトラ−ｓｅｃ−
ブトキシスズ（Ｓｎ（ＯＣ4Ｈ9s）4の２−ブタノール溶
液（ＳｎＯ2換算：１５重量％）をそれぞれ出発原料と
し、実施例１と同じ方法により導電層（正孔注入層）と
してＴｉＯ2層、ＺｎＯ層、Ｉｎ2Ｏ3層およびＳｎＯ2層
をそれぞれ有する図１の素子構造の薄膜発光素子をそれ
ぞれ作製した。
【００２１】〔実施例６〕トリエトキシバナジル（ＶＯ
（ＯＣ2Ｈ5）3）のエタノール溶液（Ｖ2Ｏ5換算：４０
重量％）とＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）とをク
ロロホルムで０．４重量％（Ｖ2Ｏ5換算）および０．１
重量％の濃度に希釈して、コーティング溶液を調製し
た。このコーティング溶液を、ガラス基板上に形成され
たＩＴＯ膜の表面に大気中でスピンコート（２，３５０
ｒｐｍ、３秒間）した。次に、ＩＴＯ膜上に塗布された
溶液を１００℃の温度で３０分間乾燥させ、これにより
２００Åの厚みのＶＯｘ−ＰＭＭＡハイブリッド層がＩ
ＴＯ膜の表面に形成された。続いて、ＶＯｘ−ＰＭＭＡ
ハイブリッド層上に４００Åの厚みのＴＰＤ層を、さら
にその上に６００Åの厚みのＡｌｑ層をそれぞれ積層さ
せ、Ａｌｑ層の表面にＭｇ−Ａｇ電極層を形成して、導
電層（正孔注入層）としてＶＯｘ−ＰＭＭＡハイブリッ
ド層を有する図１の素子構造の薄膜発光素子を作製し
た。
（ＯＣ2Ｈ5）3）のエタノール溶液（Ｖ2Ｏ5換算：４０
重量％）とＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）とをク
ロロホルムで０．４重量％（Ｖ2Ｏ5換算）および０．１
重量％の濃度に希釈して、コーティング溶液を調製し
た。このコーティング溶液を、ガラス基板上に形成され
たＩＴＯ膜の表面に大気中でスピンコート（２，３５０
ｒｐｍ、３秒間）した。次に、ＩＴＯ膜上に塗布された
溶液を１００℃の温度で３０分間乾燥させ、これにより
２００Åの厚みのＶＯｘ−ＰＭＭＡハイブリッド層がＩ
ＴＯ膜の表面に形成された。続いて、ＶＯｘ−ＰＭＭＡ
ハイブリッド層上に４００Åの厚みのＴＰＤ層を、さら
にその上に６００Åの厚みのＡｌｑ層をそれぞれ積層さ
せ、Ａｌｑ層の表面にＭｇ−Ａｇ電極層を形成して、導
電層（正孔注入層）としてＶＯｘ−ＰＭＭＡハイブリッ
ド層を有する図１の素子構造の薄膜発光素子を作製し
た。
【００２２】〔比較例〕比較例として、導電層（正孔注
入層）を有しないＩＴＯ／ＴＰＤ（４００Å）／Ａｌｑ
（６００Å）／Ｍｇ−Ａｇといった素子構造の薄膜発光
素子を作製した。
入層）を有しないＩＴＯ／ＴＰＤ（４００Å）／Ａｌｑ
（６００Å）／Ｍｇ−Ａｇといった素子構造の薄膜発光
素子を作製した。
【００２３】上記実施例１および比較例のそれぞれの薄
膜発光素子の発光特性（電圧−輝度特性）を図２に示
す。図２中、○：ＩＴＯ／Ｖ2Ｏ5（２００Å）／ＴＰＤ
（４００Å）／Ａｌｑ（６００Å）／Ｍｇ−Ａｇ（実施
例１）、●：ＩＴＯ／ＴＰＤ（４００Å）／Ａｌｑ（６
００Å）／Ｍｇ−Ａｇ（比較例）である。図２に示した
結果から分かるように、実施例１の薄膜発光素子は、比
較例の薄膜発光素子に比べ、低い印加電圧で発光が開始
され、また、特に低電圧部分では輝度が高い。また、図
示していないが、実施例１の薄膜発光素子は、比較例の
薄膜発光素子に比べ、電流密度も低く、結果として輝度
−電流密度特性も向上した。
膜発光素子の発光特性（電圧−輝度特性）を図２に示
す。図２中、○：ＩＴＯ／Ｖ2Ｏ5（２００Å）／ＴＰＤ
（４００Å）／Ａｌｑ（６００Å）／Ｍｇ−Ａｇ（実施
例１）、●：ＩＴＯ／ＴＰＤ（４００Å）／Ａｌｑ（６
００Å）／Ｍｇ−Ａｇ（比較例）である。図２に示した
結果から分かるように、実施例１の薄膜発光素子は、比
較例の薄膜発光素子に比べ、低い印加電圧で発光が開始
され、また、特に低電圧部分では輝度が高い。また、図
示していないが、実施例１の薄膜発光素子は、比較例の
薄膜発光素子に比べ、電流密度も低く、結果として輝度
−電流密度特性も向上した。
【００２４】図３は、実施例１の薄膜発光素子のＥＬス
ペクトルを示す。図３に示すように、この薄膜発光素子
におけるピーク波長は５１７ｎｍであり、比較例の薄膜
発光素子より相当短波長側へシフトしていた。
ペクトルを示す。図３に示すように、この薄膜発光素子
におけるピーク波長は５１７ｎｍであり、比較例の薄膜
発光素子より相当短波長側へシフトしていた。
【００２５】上記実施例２〜５のそれぞれの薄膜発光素
子については、特性図の図示を省略したが、いずれも実
施例１の薄膜発光素子とほぼ同様の結果が得られた。
子については、特性図の図示を省略したが、いずれも実
施例１の薄膜発光素子とほぼ同様の結果が得られた。
【００２６】また、図４に上記実施例６および比較例の
それぞれの薄膜発光素子の発光特性を示す。図４中、
○：ＩＴＯ／Ｖ2Ｏ5−ＰＭＭＡ（２００Å）／ＴＰＤ
（４００Å）／Ａｌｑ（６００Å）／Ｍｇ−Ａｇ（実施
例６）、●：ＩＴＯ／ＴＰＤ（４００Å）／Ａｌｑ（６
００Å）／Ｍｇ−Ａｇ（比較例）である。図４に示した
結果から分かるように、実施例６の薄膜発光素子は、実
施例１の薄膜発光素子よりさらに発光開始電圧が低下
し、また、特に低電圧部分での輝度が高くなる。
それぞれの薄膜発光素子の発光特性を示す。図４中、
○：ＩＴＯ／Ｖ2Ｏ5−ＰＭＭＡ（２００Å）／ＴＰＤ
（４００Å）／Ａｌｑ（６００Å）／Ｍｇ−Ａｇ（実施
例６）、●：ＩＴＯ／ＴＰＤ（４００Å）／Ａｌｑ（６
００Å）／Ｍｇ−Ａｇ（比較例）である。図４に示した
結果から分かるように、実施例６の薄膜発光素子は、実
施例１の薄膜発光素子よりさらに発光開始電圧が低下
し、また、特に低電圧部分での輝度が高くなる。
【００２７】
【発明の効果】請求項１に係る発明の薄膜発光素子は、
それを製造する場合に、導電層の成膜のための装置構成
が簡単で設備コストが低廉であり、素子の大面積化も容
易で、低温での成膜が可能である点でも有利となる。
それを製造する場合に、導電層の成膜のための装置構成
が簡単で設備コストが低廉であり、素子の大面積化も容
易で、低温での成膜が可能である点でも有利となる。
【００２８】請求項２に係る発明の薄膜発光素子は、電
極層と有機発光層との間に介挿された導電層と有機発光
層との界面が安定化して、両層間の密着性が向上し、ま
た、導電層の多孔質化により電極層から有機発光層への
ホール注入効率が向上するので、電極層と有機発光層と
の間に無機導電層を有する薄膜発光素子に比べ、発光特
性がより一層向上する。
極層と有機発光層との間に介挿された導電層と有機発光
層との界面が安定化して、両層間の密着性が向上し、ま
た、導電層の多孔質化により電極層から有機発光層への
ホール注入効率が向上するので、電極層と有機発光層と
の間に無機導電層を有する薄膜発光素子に比べ、発光特
性がより一層向上する。
【００２９】請求項３に係る発明の製造方法によれば、
請求項１に係る発明の薄膜発光素子が得られ、その場合
に、導電層の成膜のための装置構成が簡単になって設備
コストを低く抑えることができ、素子の大面積化にも容
易に対応することができ、低温での成膜が可能になる。
請求項１に係る発明の薄膜発光素子が得られ、その場合
に、導電層の成膜のための装置構成が簡単になって設備
コストを低く抑えることができ、素子の大面積化にも容
易に対応することができ、低温での成膜が可能になる。
【００３０】請求項４に係る発明の製造方法によれば、
スパッタリング法や真空蒸着法によっては製造すること
ができない、請求項２に係る発明の薄膜発光素子を製造
することができ、発光特性がより一層向上した薄膜発光
素子が得られることとなる。
スパッタリング法や真空蒸着法によっては製造すること
ができない、請求項２に係る発明の薄膜発光素子を製造
することができ、発光特性がより一層向上した薄膜発光
素子が得られることとなる。
【図１】この発明の実施形態の１例を示し、薄膜発光素
子の構造を示す模式的縦断面図である。
子の構造を示す模式的縦断面図である。
【図２】この発明の実施例に係る薄膜発光素子および比
較例の薄膜発光素子のそれぞれの発光特性（電圧−輝度
特性）を示す図である。
較例の薄膜発光素子のそれぞれの発光特性（電圧−輝度
特性）を示す図である。
【図３】この発明の実施例に係る薄膜発光素子のＥＬス
ペクトルを示す図である。
ペクトルを示す図である。
【図４】この発明の別の実施例に係る薄膜発光素子およ
び比較例の薄膜発光素子のそれぞれの発光特性（電圧−
輝度特性）を示す図である。
び比較例の薄膜発光素子のそれぞれの発光特性（電圧−
輝度特性）を示す図である。
１ ガラス基板 ２ 透明電極層 ３ 導電層 ４ 有機物層 ５ 発光層 ６ 背面電極層
Claims (4)
- 【請求項１】 少なくとも一方が透明である一対の電極
層間に、蛍光性有機物質からなる発光層を介挿させた薄
膜発光素子において、 前記一対の電極層のうちの一方の電極層と前記発光層と
の間に、金属アルコキシドまたは金属塩の分解生成物か
らなる導電層を介挿させたことを特徴とする薄膜発光素
子。 - 【請求項２】 少なくとも一方が透明である一対の電極
層間に、蛍光性有機物質からなる発光層を介挿させた薄
膜発光素子において、 前記一対の電極層のうちの一方の電極層と前記発光層と
の間に、金属アルコキシドまたは金属塩の分解生成物と
有機高分子とで形成された有機−無機ハイブリッド導電
層を介挿させたことを特徴とする薄膜発光素子。 - 【請求項３】 ガラス基板上に透明導電材からなる電極
層を形成する工程と、 前記電極層の表面に、金属アルコキシドまたは金属塩を
含有する溶液を塗布し、それを成膜化して導電層を形成
する工程と、 前記導電層の表面に、蛍光性有機物質からなる発光層を
形成する工程と、 前記発光層上に導電材料からなる電極層を形成する工程
とを有することを特徴とする、薄膜発光素子の製造方
法。 - 【請求項４】 ガラス基板上に透明導電材からなる電極
層を形成する工程と、 前記電極層の表面に、金属アルコキシドまたは金属塩と
有機高分子とを含有する溶液を塗布し、それを成膜化し
て導電層を形成する工程と、 前記導電層の表面に、蛍光性有機物質からなる発光層を
形成する工程と、 前記発光層上に導電材料からなる電極層を形成する工程
とを有することを特徴とする、薄膜発光素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01333697A JP4054082B2 (ja) | 1997-01-08 | 1997-01-08 | 薄膜発光素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01333697A JP4054082B2 (ja) | 1997-01-08 | 1997-01-08 | 薄膜発光素子およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10199681A true JPH10199681A (ja) | 1998-07-31 |
| JP4054082B2 JP4054082B2 (ja) | 2008-02-27 |
Family
ID=11830296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01333697A Expired - Fee Related JP4054082B2 (ja) | 1997-01-08 | 1997-01-08 | 薄膜発光素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4054082B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005267926A (ja) * | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Japan Science & Technology Agency | 両面発光有機ｅｌパネル |
| JP2007201462A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Samsung Sdi Co Ltd | 有機電界発光素子 |
| US7977865B2 (en) | 2005-03-23 | 2011-07-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Composite material, material for light-emitting element, light-emitting element, light-emitting device and electronic device |
| US8178869B2 (en) | 2003-09-26 | 2012-05-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting device and method for manufacturing the same |
| JP2013543654A (ja) * | 2010-09-30 | 2013-12-05 | ▲海▼洋王照明科技股▲ふん▼有限公司 | 有機電界発光素子、及びその製造方法 |
| JP2014003041A (ja) * | 2004-09-24 | 2014-01-09 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 発光装置 |
| US8916276B2 (en) | 2005-03-23 | 2014-12-23 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Composite material, light emitting element and light emitting device |
-
1997
- 1997-01-08 JP JP01333697A patent/JP4054082B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI407612B (zh) * | 2003-09-26 | 2013-09-01 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 發光元件和其製法 |
| TWI422066B (zh) * | 2003-09-26 | 2014-01-01 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 發光元件和其製法 |
| US8507903B2 (en) | 2003-09-26 | 2013-08-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting device and method for manufacturing the same |
| US8178869B2 (en) | 2003-09-26 | 2012-05-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting device and method for manufacturing the same |
| US8216875B2 (en) | 2003-09-26 | 2012-07-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting device and method for manufacturing the same |
| TWI407829B (zh) * | 2003-09-26 | 2013-09-01 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 發光元件和其製法 |
| JP2005267926A (ja) * | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Japan Science & Technology Agency | 両面発光有機ｅｌパネル |
| JP2014003041A (ja) * | 2004-09-24 | 2014-01-09 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 発光装置 |
| US7977865B2 (en) | 2005-03-23 | 2011-07-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Composite material, material for light-emitting element, light-emitting element, light-emitting device and electronic device |
| US8916276B2 (en) | 2005-03-23 | 2014-12-23 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Composite material, light emitting element and light emitting device |
| US8986854B2 (en) | 2005-03-23 | 2015-03-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Composite material, material for light-emitting element, light-emitting element, light-emitting device and electronic device |
| JP2016131259A (ja) * | 2005-03-23 | 2016-07-21 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 発光素子用材料、発光素子、発光装置、電子機器 |
| JP2007201462A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Samsung Sdi Co Ltd | 有機電界発光素子 |
| US8227092B2 (en) | 2006-01-27 | 2012-07-24 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Organic electroluminescent device |
| JP2013543654A (ja) * | 2010-09-30 | 2013-12-05 | ▲海▼洋王照明科技股▲ふん▼有限公司 | 有機電界発光素子、及びその製造方法 |
| US9123906B2 (en) | 2010-09-30 | 2015-09-01 | Ocean's King Lighting Science & Technology Co., Ltd. | Organic electroluminescence device and manufacturing method thereof |
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|---|---|
| JP4054082B2 (ja) | 2008-02-27 |
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