JPS60165771A - 発光素子 - Google Patents
発光素子Info
- Publication number
- JPS60165771A JPS60165771A JP59020817A JP2081784A JPS60165771A JP S60165771 A JPS60165771 A JP S60165771A JP 59020817 A JP59020817 A JP 59020817A JP 2081784 A JP2081784 A JP 2081784A JP S60165771 A JPS60165771 A JP S60165771A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- alkali metal
- electrodes
- light
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
- H10H20/80—Constructional details
- H10H20/83—Electrodes
- H10H20/832—Electrodes characterised by their material
Landscapes
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は発光素子に関し、さらに詳しくは有機物薄膜を
用いた発光素子に関する。
用いた発光素子に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
従来よりアントラセン、テトラセン、ペリレンなどの縮
合多環芳香族有機化合物固体に正孔と電子を注入すると
核固体中でこれらが結合消滅しその除光を出すことがよ
く知られている。ここにあげた化合物では青い発光が認
められるが、その発光量子効率は通常の無機半導体を用
いた青色に発光する発光素子、たとえばＧａＮ 、 ８
ｉＣ、Ｚｎ８を用いたｐ−ｎ接合型あるいはＭＪｉ９
型発光ダイオードに比較すると１００〜１０００倍も大
である。すなわち、青色の発光素子として大きな可能性
のある材料であると言える。
合多環芳香族有機化合物固体に正孔と電子を注入すると
核固体中でこれらが結合消滅しその除光を出すことがよ
く知られている。ここにあげた化合物では青い発光が認
められるが、その発光量子効率は通常の無機半導体を用
いた青色に発光する発光素子、たとえばＧａＮ 、 ８
ｉＣ、Ｚｎ８を用いたｐ−ｎ接合型あるいはＭＪｉ９
型発光ダイオードに比較すると１００〜１０００倍も大
である。すなわち、青色の発光素子として大きな可能性
のある材料であると言える。
有機化合物固体を用いた発光素子は略第１図に示した構
成をとる。すなわち、有機化合物固体（１）を挾持し相
対向するように１対の電極（２） 、 ＋３１を該固体
表面に接して設けこれら電極間に電圧を印加することに
より正孔、電子を固体中に注入し、該固体を発光せしめ
る。従来は有機化合物固体にバルク単結晶板を用いてい
たため電極間距離が大で発光に要する電圧が高い（〜１
００ｖ以１−）内錐があった。しかしこの問題点は有機
化合物の蒸着形成した薄膜を単結晶板の代わりに用いる
ことＫより１０〜３０ Ｖ Ｋまで低下させることが近
年可能となってきた。しかし、実用素子として使用可能
な低い発光電圧と発光強度を得るためには、電極からよ
り多くの正孔、電子を薄膜中に注入する必要がある。正
孔の注入には仕事函数の大きな金属電極を用いると注入
効率を上げることができる。このためＡｕ 、 Ｎ ＋
、 Ｐｔ等が用いられる。電子の注入には仕事函数の
小さい金属を用いることが望ましいが一般に有機物は電
子親和力が小さいため従来アルカリ金属以外では充分な
効果を上げることができなかった。しかしアルカリ金属
は化学的に不安定であり実用的でない。通常表面に酸化
物層を形成し九Ａｌ電極を用いるが、絶縁膜と有機物と
の界面の準位にＭから電子をトンネル効果で移動させ、
そこから有機物薄膜中に注入する過程をとるため高い印
加電圧が必要となる困難がある。また実用性を無視して
アルカリ金属電極を用いて発光素子を電子、とアルカリ
金属と有機物薄膜との界面で反応が起き、錯体が形成さ
れ有機物薄膜が侵食されたりアルカリ金属電極が変形し
たりする問題点が存在した。
成をとる。すなわち、有機化合物固体（１）を挾持し相
対向するように１対の電極（２） 、 ＋３１を該固体
表面に接して設けこれら電極間に電圧を印加することに
より正孔、電子を固体中に注入し、該固体を発光せしめ
る。従来は有機化合物固体にバルク単結晶板を用いてい
たため電極間距離が大で発光に要する電圧が高い（〜１
００ｖ以１−）内錐があった。しかしこの問題点は有機
化合物の蒸着形成した薄膜を単結晶板の代わりに用いる
ことＫより１０〜３０ Ｖ Ｋまで低下させることが近
年可能となってきた。しかし、実用素子として使用可能
な低い発光電圧と発光強度を得るためには、電極からよ
り多くの正孔、電子を薄膜中に注入する必要がある。正
孔の注入には仕事函数の大きな金属電極を用いると注入
効率を上げることができる。このためＡｕ 、 Ｎ ＋
、 Ｐｔ等が用いられる。電子の注入には仕事函数の
小さい金属を用いることが望ましいが一般に有機物は電
子親和力が小さいため従来アルカリ金属以外では充分な
効果を上げることができなかった。しかしアルカリ金属
は化学的に不安定であり実用的でない。通常表面に酸化
物層を形成し九Ａｌ電極を用いるが、絶縁膜と有機物と
の界面の準位にＭから電子をトンネル効果で移動させ、
そこから有機物薄膜中に注入する過程をとるため高い印
加電圧が必要となる困難がある。また実用性を無視して
アルカリ金属電極を用いて発光素子を電子、とアルカリ
金属と有機物薄膜との界面で反応が起き、錯体が形成さ
れ有機物薄膜が侵食されたりアルカリ金属電極が変形し
たりする問題点が存在した。
［発明の目的］
本発明は上述した従来の発光素子の欠徹を改良したもの
で低電子でよく発光し、化学的に安定で実用的な有機物
薄膜を用いた発光素子を提供することを目的とする。
で低電子でよく発光し、化学的に安定で実用的な有機物
薄膜を用いた発光素子を提供することを目的とする。
［発明の概要］
本発明の発光素子は、仕事函数の小さいアルカリ金属を
単独で用いるかわりにこれらを含んだ合金を電子注入用
電極として用いることを特徴とするものである。合金化
によりアルカリ金属単体で用いる場合に比較して化学的
に安定で取扱い易くなる他、電子注入効率の大巾な向上
が認められた。
単独で用いるかわりにこれらを含んだ合金を電子注入用
電極として用いることを特徴とするものである。合金化
によりアルカリ金属単体で用いる場合に比較して化学的
に安定で取扱い易くなる他、電子注入効率の大巾な向上
が認められた。
この効果の原因は充分明らかではないが、電極に含有さ
れたアルカリ金属により電極の仕事函数が小さくなった
ためと考えられる。とれにｔり発光素子の発光効率、ひ
いては発光強度が著しく増大する効果が見られた。アル
カリ金属を含有してなる合金の母金属としては、仕事函
数を小さくする目的で）ｈＪｌ 、 Ｃａ 、 Ｍｇ
、 Ｂｅ等の軽金属が望ましい。アルカリ金属の含有綾
としては１〜９９重量％であるが望ましくは１０〜５０
％の範囲である。
れたアルカリ金属により電極の仕事函数が小さくなった
ためと考えられる。とれにｔり発光素子の発光効率、ひ
いては発光強度が著しく増大する効果が見られた。アル
カリ金属を含有してなる合金の母金属としては、仕事函
数を小さくする目的で）ｈＪｌ 、 Ｃａ 、 Ｍｇ
、 Ｂｅ等の軽金属が望ましい。アルカリ金属の含有綾
としては１〜９９重量％であるが望ましくは１０〜５０
％の範囲である。
［発明の実施例］
実施例１
金（Ａｕ）ｋｌ膜を厚す１００〜２００ｃｊＬニ形成シ
タカラス基板を真空蒸着装置に入れ、該基板を一２００
〜１０℃に冷却する。これにアントラセン薄膜を膜厚０
．１〜２μで蒸着形成する。真空維持したまま引続き別
のルツボに入れたｋｌ−Ｌｉ合金を０．１〜１μの膜厚
に蒸着形成し電子注入電極を形成した。Ｍ−Ｌ＋合金膜
の組成と得られた発光素子の特性を表１に示す。比較例
として従来用いられていた酸化物で覆われたＡＩ電極を
用いた素子を示した。この素子はまず、ガラス基板上に
Ｍを０．１〜１μの膜厚で薄膜形成しこれを大気に解放
することにより表面に）、、１ｚＯａからなる酸化物絶
縁層（〜ＩＯＸ厚）を設ける。
タカラス基板を真空蒸着装置に入れ、該基板を一２００
〜１０℃に冷却する。これにアントラセン薄膜を膜厚０
．１〜２μで蒸着形成する。真空維持したまま引続き別
のルツボに入れたｋｌ−Ｌｉ合金を０．１〜１μの膜厚
に蒸着形成し電子注入電極を形成した。Ｍ−Ｌ＋合金膜
の組成と得られた発光素子の特性を表１に示す。比較例
として従来用いられていた酸化物で覆われたＡＩ電極を
用いた素子を示した。この素子はまず、ガラス基板上に
Ｍを０．１〜１μの膜厚で薄膜形成しこれを大気に解放
することにより表面に）、、１ｚＯａからなる酸化物絶
縁層（〜ＩＯＸ厚）を設ける。
しかる後再度真空中で一２００〜１０′０に冷却し、該
基板にアントラセン薄膜を蒸着し、ひきつづき金（Ａｕ
、）を厚さ１００〜２００ｘの膜厚に形成し正孔注入
電極を設けた。なお、これらの発光素子の発光試験はア
ルゴン雰囲気中で行なった。また電圧は直流で金電極を
正にバイアスした。
基板にアントラセン薄膜を蒸着し、ひきつづき金（Ａｕ
、）を厚さ１００〜２００ｘの膜厚に形成し正孔注入
電極を設けた。なお、これらの発光素子の発光試験はア
ルゴン雰囲気中で行なった。また電圧は直流で金電極を
正にバイアスした。
以下余白
実施例２
金（Ａｕ ）薄膜を厚さ１００〜２００ Ｋに形成した
ガラス基板を真空蒸着装置に入れ該基板を一２００〜１
０℃に冷却する。これにテトラセン薄膜を膜厚０．１〜
２μで蒸着形成する。真空状態を維持したまま引続き別
のルツボに入れたＭｇ−Ｌｉ合金を０．１〜１μの膜厚
に蒸着形成し電子注入電極を形成した。
ガラス基板を真空蒸着装置に入れ該基板を一２００〜１
０℃に冷却する。これにテトラセン薄膜を膜厚０．１〜
２μで蒸着形成する。真空状態を維持したまま引続き別
のルツボに入れたＭｇ−Ｌｉ合金を０．１〜１μの膜厚
に蒸着形成し電子注入電極を形成した。
Ｍｇ−Ｌｉ合金薄膜の組成と得られた発光素子の特性を
表−２に示した。比較例としてＴＪｌを含ま々いＭｇを
電極に用いた素子を形成した。発光試験は実施例１と同
様にアルゴン雰囲気中で行なった。また金（Ａｕ）電極
を正にバイアスした。
表−２に示した。比較例としてＴＪｌを含ま々いＭｇを
電極に用いた素子を形成した。発光試験は実施例１と同
様にアルゴン雰囲気中で行なった。また金（Ａｕ）電極
を正にバイアスした。
［発明の効果］
表１及び２かられかるように本発明にかかる発光素子で
はアルカリ金属合金を電極に用いることにより発光効率
の向Ｅと電圧の低下を実現するととができた。また合金
化しているためにアルカリ金属特有の化学的不安定さが
軽減され空気中に保存（５°０湿度３０チ）シても１ケ
月間では合金電極に変化は認められなかった。
はアルカリ金属合金を電極に用いることにより発光効率
の向Ｅと電圧の低下を実現するととができた。また合金
化しているためにアルカリ金属特有の化学的不安定さが
軽減され空気中に保存（５°０湿度３０チ）シても１ケ
月間では合金電極に変化は認められなかった。
以上のように本発明にかかる発光素子は低電圧で動作し
、発光効率も高く耐久性も改良されており実用上多大な
利点を有すると言える。また実施例ではＬｌを用いたが
Ｎａ 、 Ｋ 、 Ｃｔｓなどを用いても同様の効果が
得られた。
、発光効率も高く耐久性も改良されており実用上多大な
利点を有すると言える。また実施例ではＬｌを用いたが
Ｎａ 、 Ｋ 、 Ｃｔｓなどを用いても同様の効果が
得られた。
以下余白
第１図は１本発明の発光素子の断面図である。
１・・・有機化合物固体、
２．３・・・電 極、
４．５・・・端 子。
代理人 弁理士 則 近 憲 佑
（ほか１名）
第１図
３５６−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）有機物薄膜を１対の対向する電極の間に挾持し該
電極に電圧を印加することにより該薄膜を発光させる発
光素子において、上記１対の電極のうちの少なくとも一
方がアルカリ金属を含有する合金よりなることを特徴と
する発光素子。 （２、特許請求の範囲第１項記載の発光素子において、
核アルカリ金属がＬム、Ｎａ、に、Ｒｈ、Ｃｓの少なく
とも一種であることを特徴とする発光素子。 （３）特許請求の範囲第１項記載の発光素子において、
電極中のアルカリ金属の含有量が１〜９９重１チである
ことを特徴とする発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59020817A JPS60165771A (ja) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | 発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59020817A JPS60165771A (ja) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | 発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60165771A true JPS60165771A (ja) | 1985-08-28 |
Family
ID=12037581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59020817A Pending JPS60165771A (ja) | 1984-02-09 | 1984-02-09 | 発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60165771A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04212284A (ja) * | 1990-04-27 | 1992-08-03 | Toppan Printing Co Ltd | 有機薄膜ｅｌ素子 |
| JPH04212287A (ja) * | 1990-05-29 | 1992-08-03 | Toppan Printing Co Ltd | 有機薄膜ｅｌ素子 |
| US6118212A (en) * | 1997-05-20 | 2000-09-12 | Tdk Corporation | Organic electroluminescent light emitting devices |
| US6172458B1 (en) | 1997-04-30 | 2001-01-09 | Tdk Corporation | Organic electroluminescent device with electrode of aluminum-lithium alloy |
| US6215245B1 (en) | 1997-07-04 | 2001-04-10 | Tdk Corporation | Organic electroluminescent light emitting devices |
| US6359384B1 (en) | 1996-11-27 | 2002-03-19 | Tdk Corporation | Organic electroluminescent device with electron injecting electrode containing ALLi alloy |
| US6818324B1 (en) | 1997-10-09 | 2004-11-16 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Organic thin-film EL device |
| JP2011155084A (ja) * | 2010-01-26 | 2011-08-11 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 紫外半導体発光素子 |
| CN108292706A (zh) * | 2015-11-10 | 2018-07-17 | 诺瓦尔德股份有限公司 | 包含碱金属和第二金属的金属层 |
| KR20180082536A (ko) * | 2015-11-10 | 2018-07-18 | 노발레드 게엠베하 | 금속 함유 층을 제조하는 공정 |
| JP2018535563A (ja) * | 2015-11-10 | 2018-11-29 | ノヴァレッド ゲーエムベーハー | ２種類の金属ドーパントを含んでいる、ｎ型ドープされた半導体材料 |
-
1984
- 1984-02-09 JP JP59020817A patent/JPS60165771A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04212284A (ja) * | 1990-04-27 | 1992-08-03 | Toppan Printing Co Ltd | 有機薄膜ｅｌ素子 |
| JPH04212287A (ja) * | 1990-05-29 | 1992-08-03 | Toppan Printing Co Ltd | 有機薄膜ｅｌ素子 |
| US6359384B1 (en) | 1996-11-27 | 2002-03-19 | Tdk Corporation | Organic electroluminescent device with electron injecting electrode containing ALLi alloy |
| US6172458B1 (en) | 1997-04-30 | 2001-01-09 | Tdk Corporation | Organic electroluminescent device with electrode of aluminum-lithium alloy |
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| US6215245B1 (en) | 1997-07-04 | 2001-04-10 | Tdk Corporation | Organic electroluminescent light emitting devices |
| US6818324B1 (en) | 1997-10-09 | 2004-11-16 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Organic thin-film EL device |
| JP2011155084A (ja) * | 2010-01-26 | 2011-08-11 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 紫外半導体発光素子 |
| CN108292706A (zh) * | 2015-11-10 | 2018-07-17 | 诺瓦尔德股份有限公司 | 包含碱金属和第二金属的金属层 |
| KR20180082533A (ko) * | 2015-11-10 | 2018-07-18 | 노발레드 게엠베하 | 알칼리 금속 및 제2 금속을 포함하는 금속성 층 |
| KR20180082536A (ko) * | 2015-11-10 | 2018-07-18 | 노발레드 게엠베하 | 금속 함유 층을 제조하는 공정 |
| JP2018534792A (ja) * | 2015-11-10 | 2018-11-22 | ノヴァレッド ゲーエムベーハー | アルカリ金属及び第２金属を含む金属層 |
| JP2018535563A (ja) * | 2015-11-10 | 2018-11-29 | ノヴァレッド ゲーエムベーハー | ２種類の金属ドーパントを含んでいる、ｎ型ドープされた半導体材料 |
| JP2019501537A (ja) * | 2015-11-10 | 2019-01-17 | ノヴァレッド ゲーエムベーハー | 金属含有層の製造方法 |
| US10886491B2 (en) | 2015-11-10 | 2021-01-05 | Novaled Gmbh | Process for making a metal containing layer |
| CN108292706B (zh) * | 2015-11-10 | 2023-10-31 | 诺瓦尔德股份有限公司 | 包含碱金属和第二金属的金属层 |
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