JP2000048966A - Organic electroluminescent element - Google Patents

Organic electroluminescent element

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JP2000048966A
JP2000048966A JP10210877A JP21087798A JP2000048966A JP 2000048966 A JP2000048966 A JP 2000048966A JP 10210877 A JP10210877 A JP 10210877A JP 21087798 A JP21087798 A JP 21087798A JP 2000048966 A JP2000048966 A JP 2000048966A
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JP
Japan
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thin film
organic
transparent electrode
layer
insulator
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JP10210877A
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Japanese (ja)
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Chishio Hosokawa
地潮 細川
Tadashi Kusumoto
正 楠本
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Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain increase in electric power consumption and deterioration of display performance caused by voltage drop, and to secure high luminous efficiency. SOLUTION: In an organic EL element 1 with an organic luminescent layer containing an organic layer 30 sandwiched between a transparent electrode 10 and a counter electrode 20, the electrode 10 is composed of a laminate laminated with at least either of a semiconductor thin film and an insulator thin film and a metal thin film, carrier densities for the semiconductor thin film and the insulator thin film are made less than 1020 cm-3, their energy gap are made 2.7 eV or more and the semiconductor thin film or the insulator thin film is neighbored to the organic layer 30. Surface resistance of the transparent electrode 10 is reduced thereby, and high luminous efficiency is secured.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、有機エレクトロル
ミネッセンス素子(以下、有機EL素子という)に関
し、詳しくは、透明電極と、この透明電極に対向する対
向電極と、当該透明電極および対向電極の間に挟持され
た有機物層とを備え、この有機物層が、有機発光材料を
含有する有機発光層を含んで構成されている有機EL素
子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic electroluminescence device (hereinafter, referred to as an organic EL device), and more particularly, to a transparent electrode, a counter electrode facing the transparent electrode, and a device between the transparent electrode and the counter electrode. And an organic EL layer sandwiched between the organic EL layers, the organic layer including an organic light emitting layer containing an organic light emitting material.

【0002】[0002]

【背景技術】電界発光を利用した有機EL素子は、自己
発光のため視認性が高く、完全固体素子であるため耐衝
撃性に優れる等の特徴を有することから発光素子として
の利用が注目されている。有機EL素子は、発光材料と
して有機化合物(有機発光材料)を用いたものであり、
無機発光材料を用いた無機EL素子と比較して、印加電
圧を大幅に低下させることができるとともに、小型化が
容易である。
2. Description of the Related Art Organic EL devices utilizing electroluminescence have characteristics such as high visibility due to self-luminescence and excellent impact resistance because they are completely solid devices. I have. The organic EL element uses an organic compound (organic light emitting material) as a light emitting material,
Compared with an inorganic EL device using an inorganic light emitting material, the applied voltage can be greatly reduced and the size can be easily reduced.

【0003】有機EL素子は、通常、基板上に形成され
ており、基板側を光取り出し面とするタイプでは、基板
上に、陽極としての透明電極、有機発光材料からなる有
機発光層、陰極としての対向電極を順次積層した素子構
成とされている。このような有機EL素子では、素子の
性能を向上させるために、透明電極と有機発光層との間
に正孔注入層を設けたり、対向電極と有機発光層との間
に電子注入層を設けたりすることが多く、この場合、透
明電極および対向電極の間には複層の有機物層が挟持さ
れることになる。
[0003] The organic EL element is usually formed on a substrate, and in a type in which the substrate side is a light extraction surface, a transparent electrode as an anode, an organic light emitting layer made of an organic light emitting material, and a cathode as a cathode are provided on the substrate. Are sequentially laminated. In such an organic EL device, in order to improve the performance of the device, a hole injection layer is provided between the transparent electrode and the organic light emitting layer, or an electron injection layer is provided between the counter electrode and the organic light emitting layer. In this case, a plurality of organic layers are sandwiched between the transparent electrode and the counter electrode.

【0004】このような有機EL素子については、面光
源としての利用も進められているが、様々な発光色の素
子が開発されていることから、表示装置への適用が検討
されている。有機EL素子を用いた表示装置では、基板
上にストライプ状の透明電極および対向電極をマトリク
ス配置するとともに、これらの電極間に有機発光層を含
む有機物層を挟持させることにより、有機EL素子から
なる画素を平面上に二次元配列して有機EL表示パネル
を形成し、各画素を構成する有機EL素子を独立して駆
動させることで表示を行う。
[0004] Such an organic EL device is being used as a surface light source. However, since devices of various luminescent colors have been developed, application to a display device is being studied. In a display device using an organic EL element, a stripe-shaped transparent electrode and a counter electrode are arranged in a matrix on a substrate, and an organic material layer including an organic light emitting layer is sandwiched between these electrodes. Pixels are two-dimensionally arranged on a plane to form an organic EL display panel, and display is performed by independently driving the organic EL elements constituting each pixel.

【0005】一方、有機EL素子を構成する透明電極の
材料としては、一般に、ITO(indium tin oxide)
が用いられている。しかしながら、ITOの面抵抗は1
0Ω/□〜20Ω/□であることから、高精細の有機E
L表示装置に適用すると、この抵抗によって透明電極ラ
インが10kΩ近くの抵抗を保有する場合がある。この
ため、透明電極ラインの抵抗により電圧降下が生じ、消
費電力が増大する上に、抵抗と素子の容量とで定まる時
定数が大きくなって発光応答の遅れが生じ、これにより
表示が乱れるという不具合があった。このような不具合
を解消する方法として、透明電極を、非晶質導電性酸化
物層/金属薄膜/非晶質導電性酸化物層の三層構造とす
る方法が提案されている(WO97/46054)。こ
の方法では、透明電極に金属薄膜を用いることにより、
透明電極全体の面抵抗を小さくすることができるので、
消費電力の増大および表示性能の低下を防止できる。
On the other hand, as a material of a transparent electrode constituting an organic EL element, generally, ITO (indium tin oxide) is used.
Is used. However, the sheet resistance of ITO is 1
Since it is 0Ω / □ to 20Ω / □, high-definition organic E
When applied to an L display device, this resistance may cause the transparent electrode line to have a resistance close to 10 kΩ. For this reason, a voltage drop occurs due to the resistance of the transparent electrode line, and the power consumption increases. In addition, a time constant determined by the resistance and the element capacitance increases, causing a delay in light emission response, thereby disturbing display. was there. As a method for solving such a problem, a method has been proposed in which the transparent electrode has a three-layer structure of an amorphous conductive oxide layer / a metal thin film / amorphous conductive oxide layer (WO97 / 46054). ). In this method, by using a metal thin film for the transparent electrode,
Since the sheet resistance of the entire transparent electrode can be reduced,
An increase in power consumption and a decrease in display performance can be prevented.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法において、非晶質導電性酸化物層に用いられるIn2
3−ZnO酸化物やITO(非晶質)は、金属的な性
質を有するn型縮退半導体であり、通常はキャリア濃度
が1020cm-3以上であるため、この非晶質導電性酸化
物層と有機発光層とが接近していると、有機発光層で生
成される励起状態が失活して消光がもたらされ、発光効
率が低下するという問題があった。
However, in this method, the In 2 oxide used for the amorphous conductive oxide layer is not used.
O 3 —ZnO oxide and ITO (amorphous) are n-type degenerate semiconductors having metallic properties and usually have a carrier concentration of 10 20 cm −3 or more. When the material layer and the organic light emitting layer are close to each other, there is a problem in that the excited state generated in the organic light emitting layer is deactivated, quenching is caused, and the luminous efficiency is reduced.

【0007】本発明の目的は、電圧降下による消費電力
の増大および表示性能の低下を抑制できるとともに、高
い発光効率を確保できる有機EL素子を提供することに
ある。
An object of the present invention is to provide an organic EL device which can suppress an increase in power consumption and a decrease in display performance due to a voltage drop and can ensure high luminous efficiency.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、透明電極と、
この透明電極に対向する対向電極と、当該透明電極およ
び対向電極の間に挟持された有機物層とを備え、この有
機物層が、有機発光材料を含有する有機発光層を含んで
構成されている有機EL素子であって、透明電極は、半
導体薄膜および絶縁体薄膜の少なくともいずれか一方
と、金属薄膜との積層体よりなり、半導体薄膜および絶
縁体薄膜は、キャリア濃度が1020cm-3未満であると
ともにエネルギーギャップが2.7eV以上であり、こ
れらの半導体薄膜および絶縁体薄膜のいずれかが有機物
層に隣接していることを特徴とする。
The present invention comprises a transparent electrode,
An organic material comprising: a counter electrode facing the transparent electrode; and an organic material layer sandwiched between the transparent electrode and the counter electrode. The organic material layer includes an organic light emitting layer containing an organic light emitting material. In an EL element, the transparent electrode is formed of a laminate of at least one of a semiconductor thin film and an insulator thin film and a metal thin film, and the semiconductor thin film and the insulator thin film have a carrier concentration of less than 10 20 cm −3 . In addition, the energy gap is 2.7 eV or more, and one of the semiconductor thin film and the insulator thin film is adjacent to the organic material layer.

【0009】本発明においては、透明電極は、半導体薄
膜または絶縁体薄膜と金属薄膜との積層体により構成さ
れているので、半導体薄膜や絶縁体薄膜の面抵抗が大き
くても、導電性の高い金属薄膜によって透明電極全体の
面抵抗を小さくすることができるから、電圧降下による
消費電力の増大および表示性能の低下を抑制できる。ま
た、金属薄膜により透明電極の面抵抗を小さく抑えるこ
とができるので、比較的面抵抗の大きい半導体薄膜や絶
縁体薄膜を用いて透明電極を構成できる。
In the present invention, since the transparent electrode is composed of a laminate of a semiconductor thin film or an insulator thin film and a metal thin film, even if the semiconductor thin film or the insulator thin film has a large sheet resistance, it has high conductivity. Since the sheet resistance of the entire transparent electrode can be reduced by the metal thin film, an increase in power consumption due to a voltage drop and a decrease in display performance can be suppressed. Further, since the sheet resistance of the transparent electrode can be reduced by the metal thin film, the transparent electrode can be formed using a semiconductor thin film or an insulator thin film having a relatively large sheet resistance.

【0010】そして、透明電極の半導体薄膜または絶縁
体薄膜が有機物層に隣接しているので、金属薄膜と有機
発光層との間に半導体薄膜または絶縁体薄膜が介在する
ことになり、金属薄膜と有機発光層とを離間させること
ができるから、有機発光層における消光を防止できる。
また、半導体薄膜および絶縁体薄膜は、キャリア濃度が
1020cm-3未満とされかつエネルギーギャップが2.
7eV以上とされているので、発光効率を高く維持でき
る。すなわち、キャリア濃度が1020cm-3以上である
と、有機物層と隣接させた場合に、有機物層における励
起状態が失活して素子の効率が低下する。また、エネル
ギーギャップが2.7eV未満であると、有機物層か
ら、隣接する半導体薄膜や絶縁体薄膜に励起エネルギの
移動が起こって素子の効率が低下する。
[0010] Since the semiconductor thin film or the insulator thin film of the transparent electrode is adjacent to the organic material layer, the semiconductor thin film or the insulator thin film is interposed between the metal thin film and the organic light emitting layer. Since the organic light emitting layer can be separated from the organic light emitting layer, quenching in the organic light emitting layer can be prevented.
The semiconductor thin film and the insulator thin film have a carrier concentration of less than 10 20 cm −3 and an energy gap of 2.
Since it is 7 eV or more, the luminous efficiency can be maintained high. That is, when the carrier concentration is 10 20 cm −3 or more, the excited state in the organic material layer is deactivated and the efficiency of the device is reduced when the organic material layer is adjacent to the organic material layer. If the energy gap is less than 2.7 eV, the transfer of excitation energy from the organic material layer to the adjacent semiconductor thin film or insulator thin film occurs, and the efficiency of the device is reduced.

【0011】有機EL素子を発光装置に適用するために
は、透明電極の面抵抗値を0.5Ω/□〜100Ω/□
の範囲とすることが好ましく、特に、0.5Ω/□〜1
0Ω/□の範囲とされていることが望ましい。すなわ
ち、透明電極の面抵抗値が0.5Ω/□未満であると、
金属薄膜の膜厚が大きくなるため透過率が10%以下と
なり、透明電極を通じて光を取り出す場合に十分な光取
出し量を確保できないおそれが生じる。また、面抵抗値
が10Ω/□を越えると、透明電極を細線化した場合等
に抵抗が保有されて電圧降下が生じるおそれがある。
In order to apply an organic EL element to a light emitting device, the transparent electrode must have a sheet resistance of 0.5 Ω / □ to 100 Ω / □.
, Preferably 0.5 Ω / □ to 1
It is desirable to be in the range of 0Ω / □. That is, when the sheet resistance of the transparent electrode is less than 0.5Ω / □,
Since the thickness of the metal thin film becomes large, the transmittance becomes 10% or less, and there is a possibility that a sufficient light extraction amount cannot be secured when light is extracted through the transparent electrode. On the other hand, if the sheet resistance exceeds 10 Ω / □, the resistance may be retained and the voltage drop may occur when the transparent electrode is thinned.

【0012】以上において、金属薄膜の膜厚は、0.5
〜30nmの範囲とされていることが好ましく、より好
ましくは、1〜9nmの範囲である。すなわち、金属薄
膜の膜厚が0.5nm未満では、膜が島状に分離して十
分な導電性が得られなくなるおそれがある。また、有機
発光層の発光を透明電極を通じて取り出すためには、金
属薄膜における可視光の透過率を50%以上とすること
が好ましいが、膜厚が30nmを越えると十分な光透過
性が得られない場合がある。特に、金属薄膜の膜厚を1
〜9nmの範囲とすることで、電気抵抗が小さくかつ光
透過率が高い金属薄膜が得られる。
In the above, the thickness of the metal thin film is 0.5
It is preferably in the range of 30 nm, more preferably in the range of 1-9 nm. That is, if the thickness of the metal thin film is less than 0.5 nm, the film may be separated into islands and sufficient conductivity may not be obtained. Further, in order to extract light emitted from the organic light emitting layer through the transparent electrode, the visible light transmittance of the metal thin film is preferably set to 50% or more. However, when the film thickness exceeds 30 nm, sufficient light transmittance is obtained. May not be. In particular, when the thickness of the metal thin film is 1
When the thickness is in the range of 99 nm, a metal thin film having a small electric resistance and a high light transmittance can be obtained.

【0013】そして、金属薄膜は、Ag、Pd、Au、
Cu、Ptおよびこれらを含有する合金より選ばれたい
ずれかからなることをが好ましい。これらの金属は、比
抵抗が10-5Ωcm以下であるため、透明電極の面抵抗
を十分に小さくすることができる。
The metal thin film is made of Ag, Pd, Au,
It is preferable to be made of any one selected from Cu, Pt and an alloy containing these. Since these metals have a specific resistance of 10 −5 Ωcm or less, the sheet resistance of the transparent electrode can be sufficiently reduced.

【0014】以上において、半導体薄膜および絶縁体薄
膜は、酸化物、酸化窒化物、硫化物およびセレン化物の
うちのいずれかを用いて構成されていることが望まし
い。このようにすれば、半導体薄膜や絶縁体薄膜のキャ
リア濃度を確実に低減できる。この場合、半導体薄膜
は、酸化物、硫化物およびセレン化物のうちのいずれか
よりなり、かつ、Ti、In、Sn、Mg、Zn、Al
およびGaより選ばれたいずれかを含有することが好ま
しい。特に好ましい例としては、ZnS、ZnSe、Z
nSSe、MgSSe等を挙げることができる。また、
絶縁体薄膜は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を
含有することが好ましく、特に、Mg、Ca、Ba、S
r、Li、Na、KおよびRbより選ばれたいずれかを
含有する酸化物からなることが好ましい。
In the above, it is desirable that the semiconductor thin film and the insulator thin film are formed using any one of oxide, oxynitride, sulfide and selenide. In this way, the carrier concentration of the semiconductor thin film or the insulator thin film can be reliably reduced. In this case, the semiconductor thin film is made of any one of oxide, sulfide, and selenide, and includes Ti, In, Sn, Mg, Zn, and Al.
And it is preferable to contain any one selected from Ga. Particularly preferred examples are ZnS, ZnSe, Z
nSSe, MgSSe, etc. can be mentioned. Also,
The insulator thin film preferably contains an alkali metal or an alkaline earth metal, particularly, Mg, Ca, Ba, S
It is preferable to be composed of an oxide containing any one selected from r, Li, Na, K and Rb.

【0015】以上において、透明電極は、有機発光層側
から、半導体薄膜/金属薄膜/半導体薄膜、絶縁体薄膜
/金属薄膜/絶縁体薄膜、半導体薄膜/金属薄膜/絶縁
体薄膜、絶縁体薄膜/金属薄膜/半導体薄膜のいずれか
の順で積層した積層体よりなることが望ましい。このよ
うに透明電極を三層構造とすることで、金属薄膜が安定
化して経時的な構造変化が抑制されるため、耐熱性を向
上させることができる。
In the above, the transparent electrode is formed from the side of the organic light emitting layer from the semiconductor thin film / metal thin film / semiconductor thin film, the insulator thin film / metal thin film / insulator thin film, the semiconductor thin film / metal thin film / insulator thin film, It is desirable to use a laminated body laminated in any order of the metal thin film / semiconductor thin film. When the transparent electrode has a three-layer structure as described above, the metal thin film is stabilized, and a structural change with time is suppressed, so that heat resistance can be improved.

【0016】そして、絶縁体薄膜の膜厚は、0.1〜3
0nmの範囲とされていることが好ましい。すなわち、
絶縁体薄膜の膜厚が0.1nm未満であると、成膜時に
絶縁体薄膜が島状に分離して連続した膜が得られない場
合があり、所望の性能を発揮できないおそれが生じる。
また、絶縁体薄膜を有機物層と隣接させた場合、絶縁体
薄膜を介して有機物層に電荷注入を行うためには、絶縁
体薄膜に1×106V/cm以上の高電圧を印加する必
要がある。このため、膜厚が30nmを越えると、電荷
注入を良好に行えないおそれが生じる。
The thickness of the insulator thin film is 0.1 to 3
It is preferable to set the range to 0 nm. That is,
If the thickness of the insulating thin film is less than 0.1 nm, the insulating thin film may be separated into islands at the time of film formation and a continuous film may not be obtained, and a desired performance may not be exhibited.
When the insulator thin film is adjacent to the organic material layer, a high voltage of 1 × 10 6 V / cm or more needs to be applied to the insulator thin film in order to inject electric charge into the organic material layer via the insulator thin film. There is. Therefore, if the film thickness exceeds 30 nm, there is a possibility that charge injection cannot be performed well.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。本発明の有機EL素子1は、図1
に示すように、透明電極10と、この透明電極10に対
向する対向電極20と、当該透明電極10および対向電
極20の間に挟持された有機物層30とを備えたもので
あり、有機物層30は、有機発光材料を含有する有機発
光層を含んで構成されている。有機EL素子1は、支持
体としての基板2上に透明電極10から順に積層され、
基板2側が光取り出し面とされている。なお、有機EL
素子1は、水分や酸素の進入を防止するための封止層で
覆われていてもよい。このような有機EL素子1は、有
機EL表示パネルや面光源等の各種有機EL発光装置に
適用できる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The organic EL device 1 according to the present invention is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the transparent electrode 10, a counter electrode 20 facing the transparent electrode 10, and an organic material layer 30 sandwiched between the transparent electrode 10 and the counter electrode 20 are provided. Comprises an organic light emitting layer containing an organic light emitting material. The organic EL element 1 is laminated on a substrate 2 as a support in order from a transparent electrode 10,
The substrate 2 side is a light extraction surface. In addition, organic EL
The element 1 may be covered with a sealing layer for preventing entry of moisture or oxygen. Such an organic EL element 1 can be applied to various organic EL light emitting devices such as an organic EL display panel and a surface light source.

【0018】以下、有機EL素子を構成する各要素を詳
細に説明する。 (1)透明電極(陽極) 透明電極は、半導体薄膜および絶縁体薄膜の少なくとも
いずれか一方と、金属薄膜との積層体よりなる。本発明
の有機EL素子においては、透明電極を構成する薄膜の
うち半導体薄膜および絶縁体薄膜のいずれかを有機物層
に隣接させる。また、透明電極を構成する半導体薄膜お
よび絶縁体薄膜は、キャリア濃度が1020cm-3未満で
あるとともにエネルギーギャップが2.7eV以上のも
のとされている。このような複層構造をもつ透明電極の
面抵抗は、0.5Ω/□〜10Ω/□の範囲とされてい
ることが好ましい。
Hereinafter, each element constituting the organic EL device will be described in detail. (1) Transparent electrode (anode) The transparent electrode is formed of a laminate of a metal thin film and at least one of a semiconductor thin film and an insulator thin film. In the organic EL device of the present invention, one of the semiconductor thin film and the insulator thin film among the thin films constituting the transparent electrode is adjacent to the organic material layer. The semiconductor thin film and the insulator thin film constituting the transparent electrode have a carrier concentration of less than 10 20 cm −3 and an energy gap of 2.7 eV or more. The sheet resistance of the transparent electrode having such a multilayer structure is preferably in the range of 0.5Ω / □ to 10Ω / □.

【0019】(A)金属薄膜 半導体薄膜や絶縁体薄膜のみで透明電極を構成すると、
透明電極の面抵抗値が100Ω/□程度、場合によって
は、10kΩ/□以上となり、消費電力が大きくなるた
め、発光装置に適用することができない。本発明では、
透明電極の面抵抗値を小さくするため、具体的には、面
抵抗値を0.5Ω/□〜100Ω/□の範囲、好ましく
は、0.5Ω/□〜10Ω/□の範囲とするために金属
を用い、可視光の透過率を高くするため、具体的には5
0%以上とするために、特に、金属の超薄膜を用いる。
(A) Metal thin film When a transparent electrode is composed of only a semiconductor thin film and an insulator thin film,
The sheet resistance of the transparent electrode is about 100 Ω / □, and in some cases, 10 kΩ / □ or more, and the power consumption is increased. Therefore, the transparent electrode cannot be applied to a light emitting device. In the present invention,
In order to reduce the sheet resistance of the transparent electrode, specifically, to set the sheet resistance in the range of 0.5Ω / □ to 100Ω / □, preferably in the range of 0.5Ω / □ to 10Ω / □. To increase the transmittance of visible light using metal,
In order to make it 0% or more, an ultrathin metal film is particularly used.

【0020】このような金属薄膜の膜厚は、0.5nm
〜30nmの範囲とすることが好ましく、より好ましく
は、1nm〜9nmの範囲である。金属薄膜は、連続し
た薄膜状に形成することが好ましいが、全体として一つ
に繋がっていれば、部分的に開口した干潟状であっても
よい。すなわち、金属薄膜の膜厚を、0.5nm〜3n
m程度の非常に薄い厚さにすると、成膜時に金属が連続
した膜にならないで、部分的に開口した干潟状に形成さ
れる場合があるが、金属薄膜が分断されないで一つに繋
がっていれば導電性は確保できる。金属薄膜を構成する
金属としては、貴金属、比抵抗が10-5Ωcm以下の金
属、これらを含有する合金等を採用できる。具体的に
は、Ag、Pd、Au、Cu、Ptおよびこれらを含有
する合金より選ばれたいずれかにより構成することが好
ましく、例えば、AuIn、AgPb、PdAg、Pd
AgSb等を挙げることができる。
The thickness of such a metal thin film is 0.5 nm.
It is preferably in the range of 30 nm to 30 nm, and more preferably in the range of 1 nm to 9 nm. The metal thin film is preferably formed in a continuous thin film shape, but may be in a partially opened tidal flat shape as long as it is connected as a whole. That is, the thickness of the metal thin film is set to 0.5 nm to 3 n
When the thickness is very thin, about m, the metal does not become a continuous film at the time of film formation, but it may be formed in a partially open tidal flat, but the metal thin film is connected without being divided Then, conductivity can be secured. As a metal constituting the metal thin film, a noble metal, a metal having a specific resistance of 10 −5 Ωcm or less, an alloy containing these, and the like can be used. Specifically, it is preferable to be composed of any one selected from Ag, Pd, Au, Cu, Pt and alloys containing them. For example, AuIn, AgPb, PdAg, Pd
AgSb and the like can be mentioned.

【0021】(B)半導体薄膜 本発明では、半導体薄膜として、キャリア濃度が1020
cm-3〜1012cm-3の範囲であるとともに、エネルギ
ーギャップが2.7eV〜9eVの範囲のものを用い
る。このような半導体薄膜としては、酸化物、酸化窒化
物、硫化物およびセレン化物よりなるものが好ましく、
特に、Ti、In、Sn、Mg、Zn、Al、Gaのい
ずれかを含むものが好ましい。具体的には、TiO2
In23、SnO2、MgO、ZnO、In23−Zn
O、Ga23、In23−Al23、In23−TiO
2、SnO2−TiO2、In23−SnO2、ZnS、Z
nSe、ZnSSe、MgSSe等を挙げることができ
る。ここで、半導体薄膜には、In23−SnO2等の
透明導電性酸化物により構成されたものも含まれるが、
通常用いられる透明導電性酸化物の膜は、キャリア濃度
が1020cm-3以上であり、本発明の効果を発揮できな
いことから、キャリア濃度が低くなるように成膜する必
要がある。半導体薄膜のキャリア濃度を低くする方法と
しては、成膜時にO2に対するSnの量を少なく方法、
Snに対するO2の量を多くする方法、成膜を室温で行
う方法、硫化物またはセレン化物を用いる方法等を採用
できる。
(B) Semiconductor Thin Film In the present invention, the semiconductor thin film has a carrier concentration of 10 20
A material having an energy gap of 2.7 eV to 9 eV, which is in the range of cm -3 to 10 12 cm -3 is used. Such a semiconductor thin film is preferably made of an oxide, an oxynitride, a sulfide and a selenide,
In particular, those containing any of Ti, In, Sn, Mg, Zn, Al, and Ga are preferable. Specifically, TiO 2 ,
In 2 O 3 , SnO 2 , MgO, ZnO, In 2 O 3 -Zn
O, Ga 2 O 3 , In 2 O 3 —Al 2 O 3 , In 2 O 3 —TiO
2 , SnO 2 —TiO 2 , In 2 O 3 —SnO 2 , ZnS, Z
Examples include nSe, ZnSSe, and MgSSe. Here, the semiconductor thin film includes those formed of a transparent conductive oxide such as In 2 O 3 —SnO 2 ,
Since a film of a transparent conductive oxide which is usually used has a carrier concentration of 10 20 cm −3 or more and cannot exert the effects of the present invention, it is necessary to form a film with a low carrier concentration. As a method for lowering the carrier concentration of the semiconductor thin film, a method of reducing the amount of Sn relative to O 2 during film formation,
A method of increasing the amount of O 2 relative to Sn, a method of forming a film at room temperature, a method of using sulfide or selenide, and the like can be employed.

【0022】(C)絶縁体薄膜 本発明では、絶縁体薄膜として、キャリア濃度が0〜1
20cm-3の範囲であるとともにエネルギーギャップが
2.7eV以上のものを用いる。このようにエネルギー
ギャップが2.7eV以上の絶縁体を用いれば、有機物
層の励起状態が失活することはない。この絶縁体薄膜で
は、電荷注入を良好にするために、膜厚を0.1〜30
nmとすることが好ましく、より好ましくは、0.3〜
10nmであり、特に好ましくは、0.5〜5nmであ
る。このような絶縁体薄膜としては、Mg、Ca、B
a、Sr、Li、Na、KおよびRbより選ばれたいず
れかを含有する酸化物または酸化窒化物からなるものを
採用することが好ましい。また、絶縁体薄膜の材料とし
ては、フッ化物、塩化物も好ましく、具体的には、Li
F、BaF2、CaF2、MgF2、NaF等がある。
(C) Insulator Thin Film In the present invention, the carrier concentration is 0 to 1 as the insulator thin film.
A material having a range of 0 20 cm -3 and an energy gap of 2.7 eV or more is used. As described above, when an insulator having an energy gap of 2.7 eV or more is used, the excited state of the organic layer is not deactivated. The thickness of this insulator thin film is 0.1 to 30 to improve the charge injection.
nm, more preferably 0.3 to
It is 10 nm, particularly preferably 0.5 to 5 nm. Mg, Ca, B
It is preferable to employ an oxide or oxynitride containing any one selected from a, Sr, Li, Na, K and Rb. Further, as the material of the insulator thin film, fluoride and chloride are also preferable.
F, BaF 2 , CaF 2 , MgF 2 , NaF and the like.

【0023】(D)透明電極の層構成 透明電極の層構成は、半導体薄膜および絶縁体薄膜のい
ずれか一方と金属薄膜とを含んで、半導体薄膜または絶
縁体薄膜が有機物層に隣接するように積層されていれば
特に制限はなく、例えば、半導体薄膜または絶縁体薄膜
と金属薄膜とを積層した二層構造のもの、半導体薄膜ま
たは絶縁体薄膜からなる薄膜により金属薄膜を挟持した
三層構造のもの、四層以上のもの等を挙げることができ
る。このうち、透明電極が三層構造の場合、有機物層側
からの積層順が次の〜のものを挙げることができ
る。 半導体薄膜/金属薄膜/半導体薄膜 絶縁体薄膜/金属薄膜/絶縁体薄膜 半導体薄膜/金属薄膜/絶縁体薄膜 絶縁体薄膜/金属薄膜/半導体薄膜
(D) Layer Configuration of Transparent Electrode The layer configuration of the transparent electrode includes one of the semiconductor thin film and the insulator thin film and the metal thin film, and the semiconductor thin film or the insulator thin film is adjacent to the organic material layer. There is no particular limitation as long as they are stacked, for example, a two-layer structure in which a semiconductor thin film or an insulator thin film and a metal thin film are stacked, or a three-layer structure in which a metal thin film is sandwiched between thin films made of a semiconductor thin film or an insulator thin film And four or more layers. Among these, when the transparent electrode has a three-layer structure, the following lamination order from the organic material layer side can be given. Semiconductor thin film / metal thin film / semiconductor thin film Insulator thin film / metal thin film / insulator thin film Semiconductor thin film / metal thin film / insulator thin film Insulator thin film / metal thin film / semiconductor thin film

【0024】(2)基板 基板を光取り出し面とする場合には透明基板を用いる。
透明基板の種類は、目的とする有機EL素子の用途等に
応じて適宜選択すればよく、有機発光層の発光(EL
光)に対して高い透過性(概ね80%以上の透過率)を
有する物質からなるものを用いることが好ましい。この
ような透明基板としては、アルカリガラスや無アルカリ
ガラス等の透明ガラス、透明樹脂または石英等からなる
板状物或いはフィルム状物等を採用できる。前記透明樹
脂としては、各種の熱可塑性樹脂、熱硬化成樹脂を採用
でき、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカー
ボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテ
ルケトン、ポリフッ化ビニル、ポリアクリレート、ポリ
プロピレン、ポリエチレン、非晶質ポリオレフィン、フ
ッ素系樹脂等を挙げることができる。
(2) Substrate When the substrate is used as a light extraction surface, a transparent substrate is used.
The type of the transparent substrate may be appropriately selected according to the intended use of the organic EL element, and the light emission (EL
It is preferable to use a material made of a substance having high transmittance (light of about 80% or more) with respect to light. As such a transparent substrate, a plate-like material or a film-like material made of transparent glass such as alkali glass or non-alkali glass, transparent resin, quartz, or the like can be employed. As the transparent resin, various thermoplastic resins and thermosetting resins can be adopted, for example, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyether sulfone, polyether ether ketone, polyvinyl fluoride, polyacrylate, polypropylene, polyethylene, amorphous Examples thereof include polyolefin and fluorine-based resin.

【0025】透明樹脂からなる基板を用いる場合、有機
EL素子への酸素や水分の浸入を防止するために、必要
に応じて、予め表面に防湿性無機酸化物膜を形成しても
よい。この防湿性無機酸化物膜は、例えば、ケイ素酸化
物、アルミニウム酸化物、チタン酸化物、ジルコニウム
酸化物、イットリウム酸化物、イッテルビウム酸化物、
マグネシウム酸化物、タンタル酸化物、セリウム酸化
物、ハフニウム酸化物等により形成でき、膜厚5〜20
0nm程度に成膜すればよい。このような防湿性無機酸
化物膜は、透明樹脂以外の材料からなる基板に設けても
よく、この場合、防湿性無機酸化物膜は、透明電極用の
アンダーコート層として利用することもできる。一方、
基板を光取り出し面としない場合、例えば、側面発光型
の有機EL素子の場合には、上述した透明基板以外のも
のも基板として採用できる。
When a substrate made of a transparent resin is used, a moisture-proof inorganic oxide film may be formed on the surface in advance, if necessary, in order to prevent oxygen and moisture from entering the organic EL element. This moisture-proof inorganic oxide film includes, for example, silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, zirconium oxide, yttrium oxide, ytterbium oxide,
It can be formed of magnesium oxide, tantalum oxide, cerium oxide, hafnium oxide, or the like, and has a thickness of 5 to 20
What is necessary is just to form a film to about 0 nm. Such a moisture-proof inorganic oxide film may be provided on a substrate made of a material other than a transparent resin. In this case, the moisture-proof inorganic oxide film can be used as an undercoat layer for a transparent electrode. on the other hand,
When the substrate is not used as a light extraction surface, for example, in the case of a side emission type organic EL device, a substrate other than the transparent substrate described above can be used as the substrate.

【0026】(3)有機物層 有機物層は、有機発光層を含む層構成であれば各種の層
構成を採用できる。この有機物層の層構成に対応する有
機EL素子の素子構成としては、例えば、基板上の積層
順が下記のものを挙げることができる。 陽極(透明電極)/有機発光層/陰極(対向電極) 陽極陽極(透明電極)/正孔注入層/有機発光層/陰
極(対向電極) 陽極(透明電極)/有機発光層/電子注入層/陰極
(対向電極) 陽極(透明電極)/正孔注入層/有機発光層/電子注
入層/陰極(対向電極) 上記のタイプの有機EL素子では、有機発光層が有機
物層に相当し、では、正孔注入層および有機発光層が
有機物層に相当し、では、有機発光層および電子注入
層が有機物層に相当し、では、正孔注入層、有機発光
層および電子注入層が有機物層に相当する。
(3) Organic Material Layer The organic material layer can adopt various layer structures as long as it has a layer structure including an organic light emitting layer. As an element configuration of the organic EL element corresponding to the layer configuration of the organic layer, for example, the following can be given in the order of lamination on the substrate. Anode (transparent electrode) / organic light emitting layer / cathode (counter electrode) anode anode (transparent electrode) / hole injection layer / organic light emitting layer / cathode (counter electrode) anode (transparent electrode) / organic light emitting layer / electron injection layer / Cathode (counter electrode) Anode (transparent electrode) / hole injection layer / organic light emitting layer / electron injection layer / cathode (counter electrode) In the above type of organic EL device, the organic light emitting layer corresponds to the organic material layer. The hole injection layer and the organic light emitting layer correspond to the organic material layer, the organic light emitting layer and the electron injection layer correspond to the organic material layer, and the hole injection layer, the organic light emitting layer and the electron injection layer correspond to the organic material layer. I do.

【0027】(A)有機発光層 有機発光層は、通常、一種もしくは複数種の有機発光材
料により形成されるが、有機発光材料と電子注入材料お
よび/または正孔注入材料との混合物や、当該混合物も
しくは有機発光材料を分散させた高分子材料等により形
成してもよい。有機発光材料は、(a)電荷の注入機
能、すなわち、電界印加時に、陽極或いは正孔注入層か
ら正孔を注入することができるとともに、陰極或いは電
子注入層から電子を注入することができる機能、(b)
輸送機能、すなわち、注入された正孔および電子を電界
の力で移動させる機能、(c)発光機能、すなわち、電
子と正孔との再結合の場を提供してこれらを発光につな
げる機能、の3つの機能を併せもつものであればよい。
ここで、有機発光材料が、これらの(a)〜(c)の各
機能のそれぞれについて十分な性能を併せもつことは必
ずしも必要ではなく、例えば、正孔の注入輸送性が電子
の注入輸送性よりも大きく優れているものの中にも有機
発光材料として好適なものがある。
(A) Organic Light-Emitting Layer The organic light-emitting layer is usually formed of one or more kinds of organic light-emitting materials. A mixture of the organic light-emitting material and an electron injection material and / or a hole injection material, A mixture or a polymer material in which an organic light emitting material is dispersed may be used. The organic light emitting material has the function of (a) charge injection, that is, a function of injecting holes from an anode or a hole injection layer and injecting electrons from a cathode or an electron injection layer when an electric field is applied. , (B)
A transport function, that is, a function of moving injected holes and electrons by the force of an electric field, (c) a light-emitting function, that is, a function of providing a field of recombination of electrons and holes and connecting them to light emission, What is necessary is just to have three functions of these.
Here, it is not always necessary that the organic light emitting material has sufficient performance for each of these functions (a) to (c). For example, the hole injection / transport property is Some of the larger and better materials are suitable as organic light emitting materials.

【0028】有機発光材料としては、例えば、ベンゾチ
アゾール系、ベンゾイミダゾール系、ベンゾオキサゾー
ル系等の蛍光増白剤、スチリルベンゼン系化合物、12
−フタロペリノン、1,4−ジフェニル−1,3−ブタ
ジエン、1,1,4,4−テトラフェニル−1,3−ブ
タジエン、ナフタルイミド誘導体、ペリレン誘導体、オ
キサジアゾール誘導体、アルダジン誘導体、ピラジリン
誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ピロロピロール誘
導体、スチリルアミン誘導体、クマリン系化合物、国際
公開公報WO90/13148やAppl.Phys.Lett.,vol
58,18,P1982(1991) に記載されているような高分子化合
物、芳香族ジメチリディン化合物、下記一般式(I)
Examples of the organic luminescent material include benzothiazole-based, benzimidazole-based, benzoxazole-based fluorescent whitening agents, styrylbenzene-based compounds,
-Phthaloperinone, 1,4-diphenyl-1,3-butadiene, 1,1,4,4-tetraphenyl-1,3-butadiene, naphthalimide derivative, perylene derivative, oxadiazole derivative, aldazine derivative, pyrazirine derivative, Cyclopentadiene derivatives, pyrrolopyrrole derivatives, styrylamine derivatives, coumarin compounds, International Publication WO90 / 13148 and Appl. Phys. Lett., Vol.
58, 18, P1982 (1991), a polymer compound, an aromatic dimethylidin compound, and a compound represented by the following general formula (I)

【0029】[0029]

【化1】(R−Q)2 −Al−O−L …(I) (式中、Lは、フェニル部分を含んでなる炭素数6〜2
4の炭化水素を表し、O−Lはフェノラート配位子を表
し、Qは置換8−キノリノラート配位子を表し、Rはア
ルミニウム原子に置換8−キノリノラート配位子が2個
を上回って結合するのを立体的に妨害するように選ばれ
た8−キノリノラート環置換基を表す。)
Embedded image (RQ) 2 —Al—OL (I) (wherein L is a carbon number 6 to 2 containing a phenyl moiety)
4 represents a hydrocarbon, OL represents a phenolate ligand, Q represents a substituted 8-quinolinolate ligand, and R represents more than two substituted 8-quinolinolate ligands bonded to an aluminum atom. Represents an 8-quinolinolate ring substituent selected to sterically hinder )

【0030】で表される化合物等を用いることができ
る。その他、上述した有機発光材料をホストとし、当該
ホストに青色から緑色までの強い蛍光色素、例えば、ク
マリン系或いは前記ホストと同様の蛍光色素をドープし
た化合物も、有機発光材料として好適である。有機発光
材料として前記の化合物を用いた場合には、青色から緑
色の発光(発光色はドーパントの種類によって異なる)
を高効率で得ることができる。このような化合物の材料
であるホストの具体例としては、ジスチリルアリーレン
骨格の有機発光材料(特に好ましくは、例えば、4,
4’−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビフェニル)
が挙げられ、前記化合物の材料であるドーパントの具体
例としては、ジフェニルアミノビニルアリレーン(特に
好ましくは、例えば、N,N−ジフェニルアミノビフェ
ニルベンゼン)や4,4’−ビス[2−[4−(N,N
−ジ−p−トリル)フェニル]ビニル]ビフェニル)が
挙げられる。
The compounds represented by the following formulas can be used. In addition, a compound in which the above-described organic light-emitting material is used as a host and the host is doped with a strong fluorescent dye from blue to green, for example, a coumarin-based or a fluorescent dye similar to the above-described host is also suitable as the organic light-emitting material. When the above compound is used as an organic light emitting material, light emission from blue to green (emission color varies depending on the type of dopant)
Can be obtained with high efficiency. Specific examples of the host which is a material of such a compound include an organic light emitting material having a distyrylarylene skeleton (particularly preferably, for example, 4,
4'-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl)
Specific examples of the dopant which is a material of the compound include diphenylaminovinyl arylene (particularly preferably, for example, N, N-diphenylaminobiphenylbenzene) and 4,4′-bis [2- [4 − (N, N
-Di-p-tolyl) phenyl] vinyl] biphenyl).

【0031】上述した有機発光材料を用いて有機発光層
を形成する方法としては、例えば蒸着法、スピンコート
法、キャスト法、LB法等の公知の方法を適用すること
ができるが、スパッタリング法以外の方法を適用するこ
とが好ましい。また、有機発光層は、特に分子堆積膜で
あることが好ましい。ここで分子堆積膜とは、気相状態
の材料化合物から沈着されて形成された薄膜や、溶液状
態または液相状態の材料化合物から固体化されて形成さ
れた膜のことであり、通常この分子堆積膜は、LB法に
より形成された薄膜(分子累積膜)とは凝集構造、高次
構造の相違や、それに起因する機能的な相違により区分
することができる。さらには、樹脂等の結着剤と有機発
光材料とを溶剤に溶かして溶液とした後、これをスピン
コート法等により薄膜化することによっても、有機発光
層を形成することができる。このようにして形成される
有機発光層の膜厚については特に制限はなく、状況に応
じて適宜選択することができるが、通常5nm〜5μm
の範囲が好ましい。
As a method for forming an organic light-emitting layer using the above-mentioned organic light-emitting material, known methods such as a vapor deposition method, a spin coating method, a casting method, and an LB method can be applied. It is preferable to apply the method of (1). The organic light emitting layer is particularly preferably a molecular deposition film. Here, the molecular deposition film is a thin film formed by deposition from a material compound in a gas phase or a film formed by solidification from a material compound in a solution state or a liquid phase. The deposited film can be distinguished from a thin film (molecule cumulative film) formed by the LB method by a difference in an aggregated structure and a higher-order structure and a functional difference caused by the difference. Furthermore, the organic light-emitting layer can also be formed by dissolving a binder such as a resin and an organic light-emitting material in a solvent to form a solution, and then thinning the solution by spin coating or the like. The thickness of the organic light-emitting layer formed in this manner is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the situation, but is usually 5 nm to 5 μm.
Is preferable.

【0032】(B)正孔注入層 正孔注入層の材料(正孔注入材料)は、正孔の注入性或
いは電子の障壁性を有しているものであればよく、例え
ば、従来より、電子感光体の正孔注入材料として用いら
れているものを適宜選択して用いることができ、正孔の
移動度が10-5cm2 /V・s(電界強度104 〜10
5 V/cm)以上であるものが好ましい。なお、正孔注
入材料は、有機物および無機物のいずれでもあってもよ
い。
(B) Hole Injection Layer The material of the hole injection layer (hole injection material) may be any material having a hole injection property or an electron barrier property. A material used as a hole injection material for an electrophotosensitive member can be appropriately selected and used, and has a hole mobility of 10 −5 cm 2 / V · s (electric field intensity of 10 4 to 10).
5 V / cm) or more is preferable. The hole injection material may be either an organic substance or an inorganic substance.

【0033】具体例としては、トリアゾール誘導体、オ
キサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリ
ールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘
導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導
体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、
スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒ
ドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、
ポリシラン、アニリン系共重合体、導電性高分子オリゴ
マー(特にチオフェンオリゴマー)、ポルフィリン化合
物、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合
物、有機発光材料としても用いることができる芳香族ジ
メチリディン系化合物、p型−Siやp型−SiC等の
無機半導体等を挙げることができる。このうち、正孔注
入材料としては、ポルフィリン化合物、芳香族第三級ア
ミン化合物またはスチリルアミン化合物を用いることが
好ましく、特に、芳香族第三級アミン化合物を用いるこ
とが好ましい。
Specific examples include triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives,
Styryl anthracene derivative, fluorenone derivative, hydrazone derivative, stilbene derivative, silazane derivative,
Polysilane, aniline copolymer, conductive polymer oligomer (especially thiophene oligomer), porphyrin compound, aromatic tertiary amine compound, styrylamine compound, aromatic dimethylidene compound which can also be used as an organic light emitting material, p And inorganic semiconductors such as p-Si and p-SiC. Of these, a porphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound or a styrylamine compound is preferably used as the hole injecting material, and an aromatic tertiary amine compound is particularly preferably used.

【0034】正孔注入層は、上述した材料の一種または
二種以上からなる単層構造であってもよく、同一組成ま
たは異種組成の複数層からなる複層構造であってもよ
い。複層構造の正孔注入層を形成する場合、有機発光層
と接する層は、正孔輸送性を有し、かつ、有機発光層と
接しても非発光性の欠陥を生成しない化合物からなる層
(以下、この層を正孔輸送層という)とすることが好ま
しい。なお、「非発光性の欠陥」とは、有機発光層と正
孔輸送層とが相互作用して励起状態が消失することによ
るものであり、例えば、エキサイプレックスやCT(電
荷移動錯体)等がある。正孔輸送層の材料としては、前
述した正孔注入材料の中から有機発光材料と接しても非
発光性の欠陥を生成しない化合物を適宜選択して用いる
ことができる。このような正孔輸送層を含む正孔注入層
は、前述した正孔注入材料を、例えば、真空蒸着法、ス
ピンコート法、キャスト法、LB法等の公知の方法によ
り薄膜化することで形成できる。正孔注入層全体として
の膜厚は、特に制限されないが、通常は、5nm〜5μ
mである。
The hole injection layer may have a single-layer structure composed of one or more of the above-described materials, or may have a multilayer structure composed of a plurality of layers having the same composition or different compositions. When the hole injection layer having a multilayer structure is formed, the layer in contact with the organic light emitting layer has a hole transporting property, and is a layer made of a compound that does not generate a non-light emitting defect even when in contact with the organic light emitting layer. (Hereinafter, this layer is referred to as a hole transport layer). The “non-luminous defect” is caused by the disappearance of the excited state due to the interaction between the organic light-emitting layer and the hole transport layer. For example, exciplex, CT (charge transfer complex), etc. is there. As a material of the hole transport layer, a compound which does not generate a non-light emitting defect even when in contact with an organic light emitting material can be appropriately selected from the above hole injection materials. The hole injection layer including such a hole transport layer is formed by thinning the above-described hole injection material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, and an LB method. it can. Although the thickness of the entire hole injection layer is not particularly limited, it is usually 5 nm to 5 μm.
m.

【0035】(C)電子注入層 電子注入層の材料(以下、電子注入材料という)は、陰
極から注入された電子を有機発光層に伝達する機能を有
していればよく、一般には、電子親和力が、有機発光材
料の電子親和力に比して大きく、かつ、陰極の仕事関数
(陰極が多成分の場合には最小のもの)に比して小さい
ものが望ましい。但し、エネルギーレベルの差が極端に
大きいところは、そこに大きな電子注入障壁が存在する
ことになるため好ましくない。このため、電子注入材料
の電子親和力は、陰極の仕事関数或いは有機発光材料の
電子親和力と同程度の大きさであることが好ましい。ま
た、電子注入材料は、有機物および無機物のいずれであ
ってもよい。
(C) Electron Injecting Layer The material of the electron injecting layer (hereinafter referred to as “electron injecting material”) only needs to have a function of transmitting electrons injected from the cathode to the organic light emitting layer. It is desirable that the affinity is higher than the electron affinity of the organic light-emitting material and lower than the work function of the cathode (the minimum when the cathode has multiple components). However, it is not preferable that the energy level difference is extremely large because a large electron injection barrier exists there. For this reason, it is preferable that the electron affinity of the electron injection material is substantially equal to the work function of the cathode or the electron affinity of the organic light emitting material. Further, the electron injection material may be any of an organic substance and an inorganic substance.

【0036】電子注入材料の具体例としては、ニトロ置
換フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、
ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導
体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無
水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導
体、アントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、特開
昭59−194393号公報において有機発光層の材料
として開示されている一連の電子伝達性化合物、オキサ
ジアゾール環の酸素原子をイオウ原子に置換したチアゾ
ール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリ
ン環を有したキノキサリン誘導体、8−キノリノール誘
導体の金属錯体、メタルフリーもしくはメタルフタロシ
アニンまたはこれらの末端がアルキル基,スルホン基等
で置換されているもの、ジスチリルピラジン誘導体、n
型−Siやn型−SiC等の無機半導体等が挙げられ
る。
Specific examples of the electron injecting material include nitro-substituted fluorenone derivatives, anthraquinodimethane derivatives,
Diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, heterocyclic tetracarboxylic anhydrides such as naphthalene perylene, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthrone derivatives, oxadiazole derivatives, organic light emitting layers described in JP-A-59-194393. A series of electron-transporting compounds disclosed as materials, thiazole derivatives in which an oxygen atom of an oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, quinoxaline derivatives having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group, and 8-quinolinol derivatives Metal complexes, metal-free or metal phthalocyanines or those whose terminals are substituted with an alkyl group, a sulfone group, etc., distyrylpyrazine derivatives, n
Inorganic semiconductors such as type-Si and n-type-SiC;

【0037】電子注入層は、上述した材料の一種または
二種以上からなる一層構造であってもよく、同一組成ま
たは異種組成の複数層からなる複層構造であってもよ
い。このような電子注入層は、前述した電子注入材料
を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト
法、LB法等の公知の方法により薄膜化することで形成
できる。電子注入層の膜厚は、特に制限されないが、通
常は、5nm〜5μmである。
The electron injection layer may have a single-layer structure composed of one or more of the above-described materials, or may have a multilayer structure composed of a plurality of layers having the same composition or different compositions. Such an electron injection layer can be formed by thinning the above-described electron injection material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, and an LB method. The thickness of the electron injection layer is not particularly limited, but is usually 5 nm to 5 μm.

【0038】(4)対向電極(陰極) 陰極(対向電極)材料としては、仕事関数の小さい(例
えば4eV以下)金属、合金、電気伝導性化合物、また
はこれらの混合物等が好ましく用いられる。具体例とし
ては、ナトリウム、ナトリウムーカリウム合金、マグネ
シウム、リチウム、マグネシウムと銀との合金または混
合金属、アルミニウム、Al/Al23、インジウム、
イッテルビウム等の希土類金属等が挙げられる。対向電
極の膜厚は、材料にもよるが、通常10nm〜1μmの
範囲内で適宜選択可能であり、その面抵抗は、数百Ω/
□以下が好ましい。なお、陰極材料を選択する際に基準
とする仕事関数の大きさは、4eVに限定されるもので
はない。
(4) Counter electrode (cathode) As the material of the cathode (counter electrode), a metal, an alloy, an electrically conductive compound having a low work function (for example, 4 eV or less), a mixture thereof, or the like is preferably used. Specific examples include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, an alloy or mixed metal of magnesium and silver, aluminum, Al / Al 2 O 3 , indium,
Rare earth metals such as ytterbium are exemplified. Although the film thickness of the counter electrode depends on the material, it can be appropriately selected usually within a range of 10 nm to 1 μm, and its sheet resistance is several hundred Ω /.
□ The following is preferred. Note that the magnitude of the work function used as a reference when selecting the cathode material is not limited to 4 eV.

【0039】以上説明したように、透明電極、有機物層
および対向電極は、各種の方法により形成できるが、各
層の成膜に真空蒸着法を採用すれば、分子堆積膜として
得られるとともに、真空蒸着法のみで有機EL素子を作
製できるので、設備の簡略化や作製時間の短縮を図るう
えで有利である。
As described above, the transparent electrode, the organic material layer, and the counter electrode can be formed by various methods. If a vacuum deposition method is used for forming each layer, a molecular deposition film can be obtained and a vacuum deposition method can be used. Since the organic EL element can be manufactured only by the method, it is advantageous in simplifying the equipment and shortening the manufacturing time.

【0040】(5)封止層 水分や酸素の侵入を防止するために設けられる封止層の
材料としては、例えば、テトラフルオロエチレンと少な
くとも1種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重
合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有
する含フッ素共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリユリ
ア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフル
オロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロ
ロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレン
との共重合体、吸収率1%以上の吸水性物質および吸水
率0.1%以下の防湿性物質、In、Sn、Pb、A
u、Cu、Ag、Al、Ti、Ni等の金属、MgO、
SiO、SiO2、Al23、GeO、NiO、Ca
O、BaO、Fe23、Y23、TiO2等の金属酸化
物、MgF2、LiF、AlF3、CaF2等の金属フッ
化物、パーフルオロアルカン、パーフルオロアミン、パ
ーフルオロポリエーテル等の液状フッ素化炭素および当
該液状フッ素化炭素に水分や酸素を吸着する吸着剤を分
散させたもの等が挙げられる。
(5) Sealing layer As a material of the sealing layer provided for preventing intrusion of moisture and oxygen, for example, a monomer mixture containing tetrafluoroethylene and at least one comonomer is copolymerized. Obtained copolymer, fluorinated copolymer having a cyclic structure in the copolymer main chain, polyethylene, polypropylene, polymethyl methacrylate, polyimide, polyurea, polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, polydichlorodifluoroethylene, chloro Copolymer of trifluoroethylene and dichlorodifluoroethylene, water-absorbing substance having an absorption of 1% or more, moisture-proof substance having a water absorption of 0.1% or less, In, Sn, Pb, A
metals such as u, Cu, Ag, Al, Ti, Ni, MgO,
SiO, SiO 2 , Al 2 O 3 , GeO, NiO, Ca
Metal oxides such as O, BaO, Fe 2 O 3 , Y 2 O 3 and TiO 2 , metal fluorides such as MgF 2 , LiF, AlF 3 and CaF 2 , perfluoroalkane, perfluoroamine, perfluoropolyether And the like, and a dispersion of an adsorbent for adsorbing moisture and oxygen in the liquid fluorinated carbon.

【0041】封止層の形成にあたっては、真空蒸着法、
スピンコート法、スパッタリング法、キャスト法、MB
E(分子線エピタキシー)法、クラスターイオンビーム
蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法(高
周波励起イオンプレーティング法)、反応性スパッタリ
ング法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CV
D法、ガスソースCVD法等を適宜適用することができ
る。封止層の材料として、液状フッ素化炭素や、当該液
状フッ素化炭素に水分や酸素を吸着する吸着剤を分散さ
せたものを用いる場合には、基板上に形成されている有
機EL素子(既に別の封止層があってもよい)の外側
に、当該有機EL素子との間に空隙を形成しつつ、基板
と共同して有機EL素子を覆うハウジング材を設け、基
板とハウジング材とによって形成された空間に、前述し
た封止層の材料を充填して封止層を形成することが好ま
しい。このハウジング材としては、吸水率の小さいガラ
スまたはポリマー(例えば三フッ化塩化エチレン)から
なるものが好適に用いられる。ハウジング材を使用する
場合には、上述した封止層を設けずに、ハウジング材の
みを設けてもよいし、ハウジング材と基板とで形成され
た空間に、酸素や水を吸着する前記吸着剤の層を設ける
か当該吸着剤からなる粒子を分散させてもよい。
In forming the sealing layer, a vacuum evaporation method,
Spin coating, sputtering, casting, MB
E (molecular beam epitaxy) method, cluster ion beam evaporation method, ion plating method, plasma polymerization method (high-frequency excitation ion plating method), reactive sputtering method, plasma CVD method, laser CVD method, thermal CV
The D method, the gas source CVD method, or the like can be appropriately applied. When the material of the sealing layer is liquid fluorinated carbon or a material in which an adsorbent for adsorbing moisture and oxygen is dispersed in the liquid fluorinated carbon, the organic EL element formed on the substrate (already used) is used. A housing material that covers the organic EL element in cooperation with the substrate is formed outside the organic EL element while forming a gap between the organic EL element and the substrate. It is preferable to fill the formed space with the above-described material for the sealing layer to form a sealing layer. As the housing material, a material made of glass or a polymer (for example, ethylene trifluoride chloride) having a small water absorption is preferably used. When a housing material is used, only the housing material may be provided without providing the above-described sealing layer, or the adsorbent that adsorbs oxygen or water in a space formed by the housing material and the substrate. Or a layer comprising the adsorbent may be dispersed.

【0042】[0042]

【実施例】〔実施例1〕本実施例1の有機EL素子は、
下部電極/有機発光層(有機物層)/対向電極の素子構
成において、下部電極を透明電極としたものである。す
なわち、厚さ1mmのガラス基板(25mm×75m
m)上に、半導体薄膜として厚さ50nmのTiO2
膜を製膜した。続いて、このTiO2膜付きの基板をイ
ソプロピルアルコールで超音波洗浄して、N2(窒素ガ
ス)雰囲気中で乾燥させ、この後、UV(紫外線)とオ
ゾンとを併用して30分間洗浄した。
[Example 1] The organic EL device of Example 1 was
In the element structure of lower electrode / organic light emitting layer (organic material layer) / counter electrode, the lower electrode is a transparent electrode. That is, a glass substrate having a thickness of 1 mm (25 mm × 75 m
m), a TiO 2 thin film having a thickness of 50 nm was formed as a semiconductor thin film. Subsequently, the substrate with the TiO 2 film was subjected to ultrasonic cleaning with isopropyl alcohol, dried in an N 2 (nitrogen gas) atmosphere, and then cleaned for 30 minutes using both UV (ultraviolet rays) and ozone. .

【0043】次に、洗浄したTiO2膜付きの基板を日
本真空社製の蒸着・スパッタ装置のチャンバ内に設置し
た。そして、TiO2膜上に、先ず、金属薄膜として、
Agを10nmの膜厚となるようにスパッタリングし
た。この後、Ag膜上に半導体薄膜として、TiO2
50nmの膜厚となるようにスパッタリングし、二層の
TiO2膜の間にAg膜を介装した三層の積層体を透明
電極とした。なお、TiO2は正孔伝導性を有する透明
なものである。
Next, the cleaned substrate with the TiO 2 film was set in a chamber of a vapor deposition / sputter apparatus manufactured by Japan Vacuum Corporation. Then, on the TiO 2 film, first, as a metal thin film,
Ag was sputtered to a thickness of 10 nm. Thereafter, TiO 2 was sputtered on the Ag film as a semiconductor thin film so as to have a thickness of 50 nm, and a three-layer laminate in which an Ag film was interposed between two TiO 2 films was used as a transparent electrode. . TiO 2 is a transparent material having hole conductivity.

【0044】TiO2のスパッタリングにあたっては、
TiO2の焼結体をターゲットとするとともに、チャン
バ内にアルゴンガスと酸素ガスとを(アルゴンガス)/
(酸素ガス)の体積比が2.0となるように導入した。
また、スパッタリング条件は、チャンバの真空度を3×
10-4Pa、出力を50W、RF周波数を13.56M
Hz、カソード印加電圧を400Vとした。
In sputtering TiO 2 ,
A target is a sintered body of TiO 2 , and argon gas and oxygen gas (argon gas) /
(Oxygen gas) was introduced such that the volume ratio thereof became 2.0.
The sputtering conditions were as follows: the degree of vacuum in the chamber was 3 ×
10 -4 Pa, output 50W, RF frequency 13.56M
Hz and the cathode applied voltage was 400 V.

【0045】続いて、TiO2膜上に、有機発光層とし
て、電子輸送性の有機化合物である8−ヒドロキシキノ
リンAl錯体(Alq錯体)を抵抗加熱により60nm
の厚さに蒸着した。そして、この有機発光層の上に、対
向電極として、Al:Li合金を抵抗加熱により200
nmの厚さに蒸着した。本実施例1では、この対向電極
を陰極とし、本実施例1の有機EL素子を得た。
Subsequently, on the TiO 2 film, an 8-hydroxyquinoline Al complex (Alq complex) as an organic compound having an electron transporting property was formed as an organic light emitting layer by resistance heating to a thickness of 60 nm.
Deposited to a thickness of Then, an Al: Li alloy was formed on the organic light emitting layer as a counter electrode by resistance heating to a thickness of 200 mm.
Deposited to a thickness of nm. In Example 1, the organic EL element of Example 1 was obtained by using the counter electrode as a cathode.

【0046】〔実施例2〕本実施例2の有機EL素子
は、前記実施例1の有機EL素子の半導体薄膜をZnS
e膜としたものである。なお、ZnSeは、黄みがかっ
た透明なものであり、正孔伝導性を有する。すなわち、
本実施例2では、前記実施例1において、半導体薄膜の
材料としてセレン化物であるZnSeを用い、透明電極
を構成する二層の半導体薄膜を蒸着法により製膜した。
具体的には、基板上にZnSeを蒸着し、このZnSe
膜上にAgをスパッタリングして、このAg膜上に再び
ZnSeを蒸着した。このとき、透明電極を構成する各
層の膜厚は、基板側からZnSe/Ag/ZnSeの順
に30nm、10nm、20nmとした。
[Embodiment 2] In the organic EL device of Embodiment 2, the semiconductor thin film of the organic EL device of Embodiment 1 is ZnS.
This is an e-film. Note that ZnSe is yellowish and transparent, and has hole conductivity. That is,
In the second embodiment, ZnSe which is selenide is used as a material of the semiconductor thin film in the first embodiment, and a two-layer semiconductor thin film constituting a transparent electrode is formed by an evaporation method.
Specifically, ZnSe is vapor-deposited on a substrate, and the ZnSe
Ag was sputtered on the film, and ZnSe was deposited again on the Ag film. At this time, the thickness of each layer constituting the transparent electrode was 30 nm, 10 nm, and 20 nm in the order of ZnSe / Ag / ZnSe from the substrate side.

【0047】〔実施例3〕本実施例3では、前記実施例
1において、半導体薄膜として酸化物であるIn−Zn
−Mg−O膜を採用した以外は、前記実施例1と同様に
して有機EL素子を得た。なお、In−Zn−Mg−O
は、正孔伝導性を有する透明なものである。すなわち、
基板上にIn−Zn−Mg−Oをスパッタリングして、
この膜上にAg膜(金属薄膜)を製膜し、このAg膜上
に再びIn−Zn−Mg−Oをスパッタリングすること
により、透明電極を形成した。スパッタリングにあたっ
ては、In、ZnおよびMgに対するInの原子数比を
0.57〜0.60の範囲内とした。また、In、Zn
およびMgに対するMgの原子数比を0.1〜0.23
の範囲内とした。その他のスパッタリング条件は、実施
例1と同様である。
[Embodiment 3] In this embodiment 3, an oxide In-Zn film as the semiconductor thin film of the embodiment 1 is used.
An organic EL device was obtained in the same manner as in Example 1 except that the -Mg-O film was used. Note that In-Zn-Mg-O
Is a transparent material having hole conductivity. That is,
Sputtering In-Zn-Mg-O on the substrate,
An Ag film (metal thin film) was formed on this film, and In-Zn-Mg-O was again sputtered on the Ag film to form a transparent electrode. At the time of sputtering, the atomic ratio of In to Zn, In, and Mg was set in the range of 0.57 to 0.60. In addition, In, Zn
And the atomic ratio of Mg to Mg is 0.1 to 0.23.
Within the range. Other sputtering conditions are the same as in the first embodiment.

【0048】〔実施例4〕本実施例4では、前記実施例
1において、半導体薄膜として酸化物であるIn−Zn
−Yb−O膜を採用した以外は、前記実施例1と同様に
して有機EL素子を得た。なお、In−Zn−Yb−O
は、正孔伝導性を有する透明なものである。すなわち、
前記実施例1において、基板上にIn−Zn−Yb−O
をスパッタリングして、この膜上にAg膜(金属薄膜)
を製膜し、このAg膜上に再びIn−Zn−Yb−Oを
スパッタリングすることにより、透明電極を構成する二
層の半導体薄膜をそれぞれ製膜した。スパッタリングに
あたっては、In、ZnおよびYbに対するInの原子
数比を0.57〜0.60の範囲内とした。また、I
n、ZnおよびYbに対するYbの原子数比を0.1〜
0.23の範囲内とした。その他のスパッタリング条件
は、実施例1と同様である。
[Embodiment 4] In the present embodiment 4, an oxide of In-Zn as the semiconductor thin film of the embodiment 1 is used.
An organic EL device was obtained in the same manner as in Example 1 except that the -Yb-O film was used. Note that In-Zn-Yb-O
Is a transparent material having hole conductivity. That is,
In the first embodiment, In-Zn-Yb-O
Is sputtered to form an Ag film (metal thin film) on this film.
Was formed, and In-Zn-Yb-O was again sputtered on the Ag film to form two semiconductor thin films constituting the transparent electrode. At the time of sputtering, the atomic ratio of In to In, Zn, and Yb was in the range of 0.57 to 0.60. Also, I
The atomic ratio of Yb to n, Zn and Yb is 0.1 to
The range was 0.23. Other sputtering conditions are the same as in the first embodiment.

【0049】〔実施例5〕本実施例5では、前記実施例
1において、二層の半導体薄膜に代えて絶縁体薄膜を採
用し、これらの絶縁体薄膜を、フッ化物であるMgF2
をスパッタリングすることにより製膜したことと、対向
電極をAuとしたこと以外は、前記実施例1と同様にし
て有機EL素子を得た。すなわち、前記実施例1におい
て、基板上にMgF2をスパッタリングして、この膜上
にAg膜(金属薄膜)を製膜し、このAg膜上に再びM
gF2をスパッタリングすることにより、透明電極を構
成する二層の絶縁体薄膜をそれぞれ製膜した。透明電極
を構成する各層の膜厚は、基板側からMgF2/Ag/
MgF2の順に、50nm、10nm、5nmとした。
続いて、MgF2膜上に有機発光層(Alq膜)を製膜
した後、この有機発光層上にAuを蒸着して陽極とし
た。
Fifth Embodiment In the fifth embodiment, an insulator thin film is employed in place of the two-layer semiconductor thin film in the first embodiment, and these insulator thin films are made of MgF 2 which is a fluoride.
Was formed in the same manner as in Example 1 except that a film was formed by sputtering, and the counter electrode was made of Au. That is, in the first embodiment, MgF 2 was sputtered on the substrate, an Ag film (metal thin film) was formed on the film, and Mg was again formed on the Ag film.
By sputtering gF 2 , two layers of insulating thin films constituting the transparent electrode were formed. The thickness of each layer constituting the transparent electrode is MgF 2 / Ag /
The order of MgF 2 was 50 nm, 10 nm, and 5 nm.
Subsequently, after forming an organic light emitting layer (Alq film) on the MgF 2 film, Au was deposited on this organic light emitting layer to form an anode.

【0050】〔実施例6〕本実施例6では、前記実施例
5において、二層の絶縁体薄膜を、フッ化物であるLi
Fを蒸着することにより製膜した以外は、前記実施例5
と同様にして有機EL素子を得た。
[Embodiment 6] In the present embodiment 6, in the above-mentioned embodiment 5, the two-layered insulator thin film is made of Li
Example 5 except that the film was formed by evaporating F.
In the same manner as in the above, an organic EL device was obtained.

【0051】〔有機EL素子の評価〕前記実施例1〜4
で得られた有機EL素子について、半導体薄膜のバンド
ギャップエネルギー、比抵抗、結晶状態、素子の発光効
率および半減寿命を評価した。また、前記実施例5,6
で得られた有機EL素子については、絶縁体薄膜のバン
ドギャップエネルギー、素子の発光効率および半減寿命
を評価した。その結果を表1に示す。
[Evaluation of Organic EL Element] Examples 1-4
Were evaluated for the band gap energy, specific resistance, crystal state, luminous efficiency and half-life of the device. Examples 5 and 6
For the organic EL device obtained in (1), the band gap energy of the insulating thin film, the luminous efficiency and the half life of the device were evaluated. Table 1 shows the results.

【0052】バンドギャップエネルギーの測定は、実施
例1〜4については、半導体薄膜を構成する酸化物或い
はセレン化物の透過スペクトル、実施例5,6について
は、絶縁体薄膜を構成するフッ化物の透過スペクトルを
それぞれ測定し、各スペクトルの吸収端の波長に相当す
るエネルギーを求めることにより行った。半導体薄膜の
結晶状態は、X線回折、電子線回折、SEM(電子顕微
鏡)を用いて観察した。発光効率および半減寿命は、有
機EL素子に7.5Vの電圧を印加し、定電圧駆動して
測定した。ここで、半減寿命とは、輝度が初期輝度の半
値になるまでに要する時間をいう。なお、実施例1の有
機EL素子を6Vの電圧で駆動したときの初期輝度は1
00cd/m2であり、発光効率は0.90lm/Wで
あった。
The band gap energy was measured in Examples 1 to 4 in the transmission spectrum of the oxide or selenide forming the semiconductor thin film, and in Examples 5 and 6, the transmission of the fluoride in the insulating thin film was measured. Each spectrum was measured, and the energy corresponding to the wavelength at the absorption edge of each spectrum was obtained. The crystal state of the semiconductor thin film was observed using X-ray diffraction, electron diffraction, and SEM (electron microscope). Luminous efficiency and half-life were measured by applying a voltage of 7.5 V to the organic EL element and driving the organic EL element at a constant voltage. Here, the half-life refers to the time required for the luminance to reach half the initial luminance. When the organic EL element of Example 1 was driven at a voltage of 6 V, the initial luminance was 1
00 cd / m 2 , and the luminous efficiency was 0.90 lm / W.

【0053】[0053]

【表1】 [Table 1]

【0054】表1より、実施例1〜6の各有機EL素子
は、透明電極を構成する半導体薄膜或いは絶縁体薄膜が
キャリア濃度1020cm-3未満の材料よりなり、バンド
ギャップエネルギー、つまりエネルギーギャップが2.
7eV以上であるため、長寿命で高効率な素子が得られ
ることがわかる。
According to Table 1, in each of the organic EL devices of Examples 1 to 6, the semiconductor thin film or the insulator thin film constituting the transparent electrode is made of a material having a carrier concentration of less than 10 20 cm −3 , and has a band gap energy, that is, energy. The gap is 2.
Since it is 7 eV or more, it is understood that a device with a long life and high efficiency can be obtained.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
透明電極および対向電極の間に有機発光層を含む有機物
層が挟持された有機EL素子において、半導体薄膜およ
び絶縁体薄膜の少なくともいずれか一方と金属薄膜との
積層体により透明電極が構成されているので、導電性の
高い金属薄膜によって透明電極全体の面抵抗を小さくす
ることができるから、電圧降下による消費電力の増大お
よび表示性能の低下を抑制できる。また、半導体薄膜ま
たは絶縁体薄膜が有機物層と隣接して配置されているの
で、金属薄膜と有機発光層とを離間させることができる
から、有機発光層での消光を防止できる。そして、半導
体薄膜および絶縁体薄膜は、キャリア濃度が1020cm
-3未満とされかつエネルギーギャップが2.7eV以上
とされているので、高い発光効率を確保できる。
As described above, according to the present invention,
In an organic EL element in which an organic material layer including an organic light emitting layer is sandwiched between a transparent electrode and a counter electrode, a transparent electrode is formed by a laminate of a metal thin film and at least one of a semiconductor thin film and an insulator thin film. Therefore, the sheet resistance of the entire transparent electrode can be reduced by the highly conductive metal thin film, so that an increase in power consumption due to a voltage drop and a decrease in display performance can be suppressed. Further, since the semiconductor thin film or the insulator thin film is arranged adjacent to the organic material layer, the metal thin film and the organic light emitting layer can be separated from each other, so that quenching in the organic light emitting layer can be prevented. The semiconductor thin film and the insulator thin film have a carrier concentration of 10 20 cm.
Since the energy gap is set to less than −3 and the energy gap is set to 2.7 eV or more, high luminous efficiency can be secured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 有機EL素子 2 基板 10 透明電極 20 対向電極 30 有機物層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Organic EL element 2 Substrate 10 Transparent electrode 20 Counter electrode 30 Organic layer

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明電極と、この透明電極に対向する対
向電極と、当該透明電極および対向電極の間に挟持され
た有機物層とを備え、この有機物層が、有機発光材料を
含有する有機発光層を含んで構成されている有機エレク
トロルミネッセンス素子であって、 前記透明電極は、半導体薄膜および絶縁体薄膜の少なく
ともいずれか一方と、金属薄膜との積層体よりなり、 前記半導体薄膜および絶縁体薄膜は、キャリア濃度が1
20cm-3未満であるとともにエネルギーギャップが
2.7eV以上であり、 これらの半導体薄膜および絶縁体薄膜のいずれかが前記
有機物層に隣接していることを特徴とする有機エレクト
ロルミネッセンス素子。
1. An organic light emitting device comprising: a transparent electrode; a counter electrode facing the transparent electrode; and an organic material layer sandwiched between the transparent electrode and the counter electrode, wherein the organic material layer contains an organic light emitting material. An organic electroluminescence device comprising a layer, wherein the transparent electrode comprises a laminate of a metal thin film and at least one of a semiconductor thin film and an insulator thin film, and the semiconductor thin film and the insulator thin film Means that the carrier concentration is 1
An organic electroluminescent device having an energy gap of less than 0 20 cm -3 and an energy gap of 2.7 eV or more, wherein one of the semiconductor thin film and the insulator thin film is adjacent to the organic material layer.
【請求項2】 請求項1に記載した有機エレクトロルミ
ネッセンス素子において、 前記透明電極の面抵抗値は、0.5Ω/□〜10Ω/□
の範囲とされていることを特徴とする有機エレクトロル
ミネッセンス素子。
2. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the transparent electrode has a sheet resistance of 0.5Ω / □ to 10Ω / □.
An organic electroluminescence device characterized by the following range.
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載した有機
エレクトロルミネッセンス素子において、 前記金属薄膜の膜厚は、0.5〜30nmの範囲とされ
ていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス
素子。
3. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the thickness of the metal thin film is in a range of 0.5 to 30 nm.
【請求項4】 請求項3に記載した有機エレクトロルミ
ネッセンス素子において、 前記金属薄膜の膜厚は、1〜9nmの範囲とされている
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
4. The organic electroluminescence device according to claim 3, wherein the thickness of the metal thin film is in a range of 1 to 9 nm.
【請求項5】 請求項1から請求項4までのいずれかに
記載した有機エレクトロルミネッセンス素子において、 前記金属薄膜は、Ag、Pd、Au、Cu、Ptおよび
これらを含有する合金より選ばれたいずれかからなるこ
とを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
5. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the metal thin film is any one selected from Ag, Pd, Au, Cu, Pt and an alloy containing these. An organic electroluminescent device, comprising:
【請求項6】 請求項1から請求項5までのいずれかに
記載した有機エレクトロルミネッセンス素子において、 前記半導体薄膜および絶縁体薄膜は、酸化物、酸化窒化
物、硫化物およびセレン化物のうちのいずれかを用いて
構成されていることを特徴とする有機エレクトロルミネ
ッセンス素子。
6. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the semiconductor thin film and the insulator thin film are any of an oxide, an oxynitride, a sulfide, and a selenide. An organic electroluminescence device characterized by comprising:
【請求項7】 請求項6に記載した有機エレクトロルミ
ネッセンス素子において、 前記半導体薄膜は、酸化物、硫化物およびセレン化物の
うちのいずれかよりなり、かつ、Ti、In、Sn、M
g、Zn、AlおよびGaより選ばれたいずれかを含有
することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素
子。
7. The organic electroluminescence device according to claim 6, wherein the semiconductor thin film is made of any one of an oxide, a sulfide, and a selenide, and includes Ti, In, Sn, and M.
An organic electroluminescent device containing any one selected from g, Zn, Al and Ga.
【請求項8】 請求項6または請求項7に記載した有機
エレクトロルミネッセンス素子において、 前記絶縁体薄膜は、Mg、Ca、Ba、Sr、Li、N
a、KおよびRbより選ばれたいずれかを含有する酸化
物からなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセ
ンス素子。
8. The organic electroluminescence device according to claim 6, wherein the insulator thin film is made of Mg, Ca, Ba, Sr, Li, or N.
An organic electroluminescent device comprising an oxide containing any one selected from a, K and Rb.
【請求項9】 請求項1から請求項8までのいずれかに
記載した有機エレクトロルミネッセンス素子において、 前記透明電極は、前記有機物層側から、半導体薄膜/金
属薄膜/半導体薄膜、絶縁体薄膜/金属薄膜/絶縁体薄
膜、半導体薄膜/金属薄膜/絶縁体薄膜、絶縁体薄膜/
金属薄膜/半導体薄膜のいずれかの順で積層した積層体
よりなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセン
ス素子。
9. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the transparent electrode is a semiconductor thin film / metal thin film / semiconductor thin film, an insulator thin film / metal from the organic material layer side. Thin film / insulator thin film, semiconductor thin film / metal thin film / insulator thin film, insulator thin film /
An organic electroluminescence device comprising a laminate laminated in any order of a metal thin film / semiconductor thin film.
【請求項10】 請求項1から請求項9までのいずれか
に記載した有機エレクトロルミネッセンス素子におい
て、 前記絶縁体薄膜の膜厚は、0.1〜30nmの範囲とさ
れていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセン
ス素子。
10. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein a thickness of said insulator thin film is in a range of 0.1 to 30 nm. Organic electroluminescent element.
JP10210877A 1998-07-27 1998-07-27 Organic electroluminescent element Pending JP2000048966A (en)

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