JPH10275679A - 有機ｅｌ素子 - Google Patents
有機ｅｌ素子Info
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- JPH10275679A JPH10275679A JP9079596A JP7959697A JPH10275679A JP H10275679 A JPH10275679 A JP H10275679A JP 9079596 A JP9079596 A JP 9079596A JP 7959697 A JP7959697 A JP 7959697A JP H10275679 A JPH10275679 A JP H10275679A
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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
- H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
- H10K50/846—Passivation; Containers; Encapsulations comprising getter material or desiccants
-
- 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
- H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
- H10K50/842—Containers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 有機ＥＬ素子への水分の拡散を防止する。
【解決手段】 ガラス基板１０上に透明電極１２、正孔
輸送層１４、発光層１６、金属陰極１８を形成し、窒素
ガスなどの不活性ガス雰囲気で正孔輸送層１４、発光層
１６、金属陰極１８を囲うように封止ガラス２０を配置
し、密封室２２を形成する。封止ガラス２０の内面に
は、吸湿性の多孔質層２４を形成しておく。このよう
に、密封室２２内を不活性ガスで満たすと共に、これに
よって、密封室２２に閉じこめられた水分は多孔質層２
４によって吸着除去される。
輸送層１４、発光層１６、金属陰極１８を形成し、窒素
ガスなどの不活性ガス雰囲気で正孔輸送層１４、発光層
１６、金属陰極１８を囲うように封止ガラス２０を配置
し、密封室２２を形成する。封止ガラス２０の内面に
は、吸湿性の多孔質層２４を形成しておく。このよう
に、密封室２２内を不活性ガスで満たすと共に、これに
よって、密封室２２に閉じこめられた水分は多孔質層２
４によって吸着除去される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス基板上に形
成された透明電極とこれに対向する対向電極の間に有機
材料からなる発光層を狭持し、両電極からキャリアを発
光層に注入することによって発光層を発光させる有機Ｅ
Ｌ（エレクトロ・ルミネッセンス）素子に関する。
成された透明電極とこれに対向する対向電極の間に有機
材料からなる発光層を狭持し、両電極からキャリアを発
光層に注入することによって発光層を発光させる有機Ｅ
Ｌ（エレクトロ・ルミネッセンス）素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機ＥＬ素子を利用した平面ディスプレ
イは、次世代のディスプレイとして大きな注目を浴びて
おり、これについての研究開発が盛んに行われている。
特に、有機ＥＬ素子を利用すれば、直流低電圧駆動、高
視野角、自発光などの特徴を有する高解像度ディスプレ
イが実現可能であり、その利用価値は非常に高いと考え
られている。
イは、次世代のディスプレイとして大きな注目を浴びて
おり、これについての研究開発が盛んに行われている。
特に、有機ＥＬ素子を利用すれば、直流低電圧駆動、高
視野角、自発光などの特徴を有する高解像度ディスプレ
イが実現可能であり、その利用価値は非常に高いと考え
られている。
【０００３】この有機ＥＬ素子は、例えばガラス基板上
に、透明電極（陽極）／正孔輸送層／発光層／金属電極
（陰極）を積層形成した構成を有している。また、陽極
には仕事関数の大きな物質が用いられ、陰極には仕事関
数の小さな物質が用いられる。そして、正孔輸送層及び
発光層に有機材料が用いられ、両電極から注入される正
孔と、電子が発光層において、再結合することによって
発光する。
に、透明電極（陽極）／正孔輸送層／発光層／金属電極
（陰極）を積層形成した構成を有している。また、陽極
には仕事関数の大きな物質が用いられ、陰極には仕事関
数の小さな物質が用いられる。そして、正孔輸送層及び
発光層に有機材料が用いられ、両電極から注入される正
孔と、電子が発光層において、再結合することによって
発光する。
【０００４】ここで、正孔輸送層や発光層に利用する固
体有機材料は、水分や、酸素などに侵されやすく、大気
中で有機ＥＬ素子を駆動するとその発光特性が急激に劣
化する。そこで、有機ＥＬ素子では、有機や無機の保護
層を設け素子を封止し、大気から隔離している。また、
合わせガラスなどを用い、素子部の雰囲気を不活性ガス
に置換する構成も提案されている。
体有機材料は、水分や、酸素などに侵されやすく、大気
中で有機ＥＬ素子を駆動するとその発光特性が急激に劣
化する。そこで、有機ＥＬ素子では、有機や無機の保護
層を設け素子を封止し、大気から隔離している。また、
合わせガラスなどを用い、素子部の雰囲気を不活性ガス
に置換する構成も提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように、保護層を
設けたり雰囲気を不活性ガスに置換することによって、
有機ＥＬ素子の寿命を延ばすことができる。しかし、製
造工程において、ガラス板の表面や素子の表面に吸着さ
れている水分は、素子の雰囲気に封入されてしまう。従
って、非発光点が生じやすいなど、十分な素子寿命を得
られないという問題点があった。特に、有機ＥＬ素子で
は、１０Ｖの印加で１０００ｃｄ／ｍ2を超える輝度が
得られ、最近の研究では、発光層へのドーピングによっ
て、輝度はさらに改善され、１０万ｃｄ／ｍ2の輝度が
得られるとの報告もある。例えば、有機ＥＬ素子を平面
光源として利用することを考えると、数１０００ｃｄ／
ｍ2の発光が必要であり、それに必要な電流は１００ｍ
Ａ／ｃｍ2以上になる。このような高輝度有機ＥＬ素子
の場合には、水分の悪影響が顕著になるため、素子雰囲
気の水分をより高度に除去したいという要求がある。
設けたり雰囲気を不活性ガスに置換することによって、
有機ＥＬ素子の寿命を延ばすことができる。しかし、製
造工程において、ガラス板の表面や素子の表面に吸着さ
れている水分は、素子の雰囲気に封入されてしまう。従
って、非発光点が生じやすいなど、十分な素子寿命を得
られないという問題点があった。特に、有機ＥＬ素子で
は、１０Ｖの印加で１０００ｃｄ／ｍ2を超える輝度が
得られ、最近の研究では、発光層へのドーピングによっ
て、輝度はさらに改善され、１０万ｃｄ／ｍ2の輝度が
得られるとの報告もある。例えば、有機ＥＬ素子を平面
光源として利用することを考えると、数１０００ｃｄ／
ｍ2の発光が必要であり、それに必要な電流は１００ｍ
Ａ／ｃｍ2以上になる。このような高輝度有機ＥＬ素子
の場合には、水分の悪影響が顕著になるため、素子雰囲
気の水分をより高度に除去したいという要求がある。
【０００６】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、高度の水分の排除を達成できる有機ＥＬ素子を提
供することを目的とする。
あり、高度の水分の排除を達成できる有機ＥＬ素子を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガラス基板上
に形成された透明電極とこれに対向する対向電極の間に
有機材料からなる発光層を狭持し、両電極からキャリア
を発光層に注入することによって発光層を発光させる有
機ＥＬ素子において、上記少なくとも発光層及び一方の
電極を囲う封止ガラス板により密封室を形成し、この密
封室内に不活性ガスを封入すると共に、封止ガラス板の
内面に吸湿性多孔質層を設けることを特徴とする。
に形成された透明電極とこれに対向する対向電極の間に
有機材料からなる発光層を狭持し、両電極からキャリア
を発光層に注入することによって発光層を発光させる有
機ＥＬ素子において、上記少なくとも発光層及び一方の
電極を囲う封止ガラス板により密封室を形成し、この密
封室内に不活性ガスを封入すると共に、封止ガラス板の
内面に吸湿性多孔質層を設けることを特徴とする。
【０００８】このような有機ＥＬ素子において、透明電
極と、対向電極とに電圧を印加することで、両電極よ
り、正孔、電子が注入され、これが発光層において再結
合し発光する。そして、封止ガラスによって形成された
密封室内に、発光層、対向電極からなる素子部が収容さ
れているため、大気からの水分の内部への拡散が有効に
防止され、素子特性への悪影響を排除することができ
る。
極と、対向電極とに電圧を印加することで、両電極よ
り、正孔、電子が注入され、これが発光層において再結
合し発光する。そして、封止ガラスによって形成された
密封室内に、発光層、対向電極からなる素子部が収容さ
れているため、大気からの水分の内部への拡散が有効に
防止され、素子特性への悪影響を排除することができ
る。
【０００９】特に、封止ガラスの内面に吸湿性の多孔質
層が形成されている。従って、製造時において、素子部
の表面や透明電極の表面に吸着されている水分がこの多
孔質層によって除去され、密封室内を水分のない状態に
維持できる。従って、素子に対する水分の拡散を確実に
防止して、非発光点の発生を防止して、素子の長寿命化
を図ることができる。特に、高輝度発光においても、長
寿命化を図ることができる。
層が形成されている。従って、製造時において、素子部
の表面や透明電極の表面に吸着されている水分がこの多
孔質層によって除去され、密封室内を水分のない状態に
維持できる。従って、素子に対する水分の拡散を確実に
防止して、非発光点の発生を防止して、素子の長寿命化
を図ることができる。特に、高輝度発光においても、長
寿命化を図ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
【００１１】図１は、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の
構成を示す図である。ガラス基板１０の上面には、透明
電極１２が形成されている。この透明電極１２は、ＩＴ
Ｏ（インジウム・チン・オキサイド）、ＳｎＯ2などが
利用される。この透明電極１２の上に有機材料からなる
正孔輸送層１４、発光層１６が積層形成される。正孔輸
送層１４はＴＰＤ（トリフェニルジアミン）、発光層１
６はＡｌｑ（キノリノールアルミ錯体）等により形成さ
れる。発光層１６の上には、金属陰極１８が形成され
る。この金属陰極１８には、ＭｇＡｇ（９：１）、Ａｌ
Ｌｉ（９．９：０．１）、Ｍａｌｎ（９：１）等が採用
される。
構成を示す図である。ガラス基板１０の上面には、透明
電極１２が形成されている。この透明電極１２は、ＩＴ
Ｏ（インジウム・チン・オキサイド）、ＳｎＯ2などが
利用される。この透明電極１２の上に有機材料からなる
正孔輸送層１４、発光層１６が積層形成される。正孔輸
送層１４はＴＰＤ（トリフェニルジアミン）、発光層１
６はＡｌｑ（キノリノールアルミ錯体）等により形成さ
れる。発光層１６の上には、金属陰極１８が形成され
る。この金属陰極１８には、ＭｇＡｇ（９：１）、Ａｌ
Ｌｉ（９．９：０．１）、Ｍａｌｎ（９：１）等が採用
される。
【００１２】そして、正孔輸送層１４、発光層１６、金
属陰極１８の側面を含む全体を囲うように、キャップ状
の封止ガラス２０を設置して密封室２２を形成し、この
密封室２２内に正孔輸送層１４、発光層１６、金属陰極
１８を収容する。
属陰極１８の側面を含む全体を囲うように、キャップ状
の封止ガラス２０を設置して密封室２２を形成し、この
密封室２２内に正孔輸送層１４、発光層１６、金属陰極
１８を収容する。
【００１３】この封止ガラス２０の端部の透明電極１２
への取り付けは、窒素ガスなどの不活性ガス中において
エポキシ系樹脂等を用いた接着によって行う。従って、
密封室２２内には、不活性ガスが充満された状態にな
る。
への取り付けは、窒素ガスなどの不活性ガス中において
エポキシ系樹脂等を用いた接着によって行う。従って、
密封室２２内には、不活性ガスが充満された状態にな
る。
【００１４】さらに、封止ガラス２０の内面側には、吸
湿性を有する多孔質層２４が形成されている。この多孔
質層２４は、封止ガラス２０の内面にゾルゲル法などに
よってＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ゼオライトなどの多孔質層２
４を予め形成したものである。また、ガラスのアルカリ
処理によって、多孔質層２４を形成することも好適であ
る。
湿性を有する多孔質層２４が形成されている。この多孔
質層２４は、封止ガラス２０の内面にゾルゲル法などに
よってＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ゼオライトなどの多孔質層２
４を予め形成したものである。また、ガラスのアルカリ
処理によって、多孔質層２４を形成することも好適であ
る。
【００１５】このような多孔質層２４は、吸湿効果を有
している。従って、不活性ガス中の密封室２２の形成に
おいて、密封室２２内部に封入されてしまった水分がこ
の多孔質層２４により吸着される。従って、密封室２２
内の水分を効果的に除去でき、素子部に対する悪影響を
確実に排除することができる。
している。従って、不活性ガス中の密封室２２の形成に
おいて、密封室２２内部に封入されてしまった水分がこ
の多孔質層２４により吸着される。従って、密封室２２
内の水分を効果的に除去でき、素子部に対する悪影響を
確実に排除することができる。
【００１６】このような有機ＥＬ素子において、透明電
極１２と、金属陰極１８とに電圧を印加することで、両
電極１２、１８より、正孔、電子が注入され、これが発
光層１６において再結合し発光する。そして、封止ガラ
ス２０によって形成された密封室２２内に、正孔輸送層
１４、発光層１６、金属陰極１８からなる素子部が収容
されているため、大気からの酸素、水分の内部への拡散
が有効に防止され、素子特性への悪影響を排除すること
ができる。
極１２と、金属陰極１８とに電圧を印加することで、両
電極１２、１８より、正孔、電子が注入され、これが発
光層１６において再結合し発光する。そして、封止ガラ
ス２０によって形成された密封室２２内に、正孔輸送層
１４、発光層１６、金属陰極１８からなる素子部が収容
されているため、大気からの酸素、水分の内部への拡散
が有効に防止され、素子特性への悪影響を排除すること
ができる。
【００１７】特に、本実施形態の素子においては、封止
ガラス２０の内面に吸湿性の多孔質層４が形成されてい
る。従って、製造時において、素子部の表面や透明電極
１２の表面に吸着されている水分がこの多孔質層２４に
よって除去され、密封室２２内を水分のない状態に維持
できる。よって、素子に対する水分の拡散を確実に防止
して、非発光点の発生を防ぎ、素子の長寿命化を図るこ
とができる。特に、高輝度発光させる場合においても、
長寿命化を図ることができる。
ガラス２０の内面に吸湿性の多孔質層４が形成されてい
る。従って、製造時において、素子部の表面や透明電極
１２の表面に吸着されている水分がこの多孔質層２４に
よって除去され、密封室２２内を水分のない状態に維持
できる。よって、素子に対する水分の拡散を確実に防止
して、非発光点の発生を防ぎ、素子の長寿命化を図るこ
とができる。特に、高輝度発光させる場合においても、
長寿命化を図ることができる。
【００１８】また、上述の実施形態では、正孔輸送層１
４と、発光層１６を積層形成したが、混合有機層の一層
構成としてもよい。さらに、正孔輸送層１４ではなく、
電子輸送層を金属陰極１８側に設ける構成としてもよ
い。さらに、透明電極１２を陰極とし、対向電極を陽極
とすることも可能である。このように、素子部の構成に
は、現在知られている各種の構成を採用することができ
る。
４と、発光層１６を積層形成したが、混合有機層の一層
構成としてもよい。さらに、正孔輸送層１４ではなく、
電子輸送層を金属陰極１８側に設ける構成としてもよ
い。さらに、透明電極１２を陰極とし、対向電極を陽極
とすることも可能である。このように、素子部の構成に
は、現在知られている各種の構成を採用することができ
る。
【００１９】
「実施例１」ＩＴＯの透明電極１２が予め形成されてい
るガラス基板１０上に、真空蒸着により、トリフェニル
ジアミンを７０ｎｍ堆積し、正孔輸送層１４を形成し、
その後キノリノールアルミ錯体を７０ｎｍ堆積し、発光
層１６を形成した。そして、この発光層１６上にＭｇＡ
ｇを３００ｎｍ蒸着形成し、金属電極１８を形成し、素
子部を形成した。
るガラス基板１０上に、真空蒸着により、トリフェニル
ジアミンを７０ｎｍ堆積し、正孔輸送層１４を形成し、
その後キノリノールアルミ錯体を７０ｎｍ堆積し、発光
層１６を形成した。そして、この発光層１６上にＭｇＡ
ｇを３００ｎｍ蒸着形成し、金属電極１８を形成し、素
子部を形成した。
【００２０】この素子部が形成されたものを窒素置換し
たグローブボックスに移し、グローブボックス内におい
て内面に多孔質層２４が形成された封止ガラス２０の端
部をエポキシ樹脂を用いて透明電極１２の表面に接着し
密封した。なお、封止ガラス２０の表面（内面側）に
は、ゾルゲル法でＳｉＯ2からなる多孔質層２４を予め
形成しておいた。
たグローブボックスに移し、グローブボックス内におい
て内面に多孔質層２４が形成された封止ガラス２０の端
部をエポキシ樹脂を用いて透明電極１２の表面に接着し
密封した。なお、封止ガラス２０の表面（内面側）に
は、ゾルゲル法でＳｉＯ2からなる多孔質層２４を予め
形成しておいた。
【００２１】この素子を駆動電流１０ｍＡ／ｃｍ2で連
続駆動して輝度の半減寿命を測定した。初期輝度２００
ｃｄ／ｍ2で約２０００時間の寿命が達成できた。発光
面内での非発光点（ダークスポット）の数も少なく、駆
動電圧は初期８Ｖであり、輝度を維持するための駆動電
圧を上昇させたが、１２Ｖまでの上昇で済んだ。
続駆動して輝度の半減寿命を測定した。初期輝度２００
ｃｄ／ｍ2で約２０００時間の寿命が達成できた。発光
面内での非発光点（ダークスポット）の数も少なく、駆
動電圧は初期８Ｖであり、輝度を維持するための駆動電
圧を上昇させたが、１２Ｖまでの上昇で済んだ。
【００２２】「比較例」実施例１の手順で作成した素子
を窒素ガス中で多孔質層２４のない封止ガラス２０で封
止した。この素子を同様に１０ｍＡ／ｍ2で駆動したと
ころ、素子寿命は約５００時間であった。発光面内に
は、無数のダークスポットが観察された。さらに、輝度
を維持するために初期８Ｖであった駆動電圧が、２０Ｖ
まで上昇した。
を窒素ガス中で多孔質層２４のない封止ガラス２０で封
止した。この素子を同様に１０ｍＡ／ｍ2で駆動したと
ころ、素子寿命は約５００時間であった。発光面内に
は、無数のダークスポットが観察された。さらに、輝度
を維持するために初期８Ｖであった駆動電圧が、２０Ｖ
まで上昇した。
【００２３】「実施例２」実施例１と同様の構成で、正
孔輸送層１４に、トリフェニルアミンの４量体（ＴＰＴ
Ｅ）を採用し、封止ガラス２０の内面の多孔質層２４に
ＴｉＯ2を採用した。この素子を駆動電流１０ｍＡ／ｃ
ｍ2で連続駆動して輝度の半減寿命を測定した。初期輝
度２００ｃｄ／ｍ2で約４０００時間の寿命が達成でき
た。また、発光面内でのダークスポットの発生も非常に
少なく、駆動電圧の上昇は、初期８ｖから１１Ｖで済ん
だ。
孔輸送層１４に、トリフェニルアミンの４量体（ＴＰＴ
Ｅ）を採用し、封止ガラス２０の内面の多孔質層２４に
ＴｉＯ2を採用した。この素子を駆動電流１０ｍＡ／ｃ
ｍ2で連続駆動して輝度の半減寿命を測定した。初期輝
度２００ｃｄ／ｍ2で約４０００時間の寿命が達成でき
た。また、発光面内でのダークスポットの発生も非常に
少なく、駆動電圧の上昇は、初期８ｖから１１Ｖで済ん
だ。
【００２４】「比較例２」実施例２の手順で作成した素
子を窒素ガス中で多孔質層２４のない封止ガラス２０で
封止した。この素子を同様に１０ｍＡ／ｍ2で駆動した
ところ、素子寿命は約１０００時間であった。
子を窒素ガス中で多孔質層２４のない封止ガラス２０で
封止した。この素子を同様に１０ｍＡ／ｍ2で駆動した
ところ、素子寿命は約１０００時間であった。
【００２５】ここで、実施例２、比較例２を含み、多孔
質層２４に、ＳｉＯ2やゼオライトを用いた場合の素子
寿命及び駆動電圧の上昇について表１に示す。
質層２４に、ＳｉＯ2やゼオライトを用いた場合の素子
寿命及び駆動電圧の上昇について表１に示す。
【００２６】
【表１】
【図１】 有機ＥＬ素子の実施形態の構成を示す図であ
る。
る。
【符号の説明】 １０ ガラス基板、１２ 透明電極、１４ 正孔輸送
層、１６ 発光層、１８金属陰極、２０ 封止ガラス、
２２ 密封室、２４ 多孔質層。
層、１６ 発光層、１８金属陰極、２０ 封止ガラス、
２２ 密封室、２４ 多孔質層。
Claims (1)
- 【請求項１】 ガラス基板上に形成された透明電極とこ
れに対向する対向電極の間に有機材料からなる発光層を
狭持し、両電極からキャリアを発光層に注入することに
よって発光層を発光させる有機ＥＬ素子において、 上記少なくとも発光層及び一方の電極を囲う封止ガラス
板により密封室を形成し、この密封室内に不活性ガスを
封入すると共に、封止ガラス板の内面に吸湿性多孔質層
を設けることを特徴とする有機ＥＬ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9079596A JPH10275679A (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 有機ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9079596A JPH10275679A (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 有機ｅｌ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10275679A true JPH10275679A (ja) | 1998-10-13 |
Family
ID=13694390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9079596A Pending JPH10275679A (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 有機ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10275679A (ja) |
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