JP2000200686A - Manufacture of organic el element - Google Patents

Manufacture of organic el element

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JP2000200686A
JP2000200686A JP10377476A JP37747698A JP2000200686A JP 2000200686 A JP2000200686 A JP 2000200686A JP 10377476 A JP10377476 A JP 10377476A JP 37747698 A JP37747698 A JP 37747698A JP 2000200686 A JP2000200686 A JP 2000200686A
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JP
Japan
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organic
oxide
layer
inorganic insulating
quinolinolato
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Withdrawn
Application number
JP10377476A
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Japanese (ja)
Inventor
Michio Arai
三千男 荒井
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/17Carrier injection layers
    • H10K50/171Electron injection layers

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of an inexpensive organic EL element having long life, higher efficiency, weather resistance and higher stability, and manufacturable without damaging an organic layer. SOLUTION: This manufacturing method of an organic EL element has an substrate 1, a pair of hole injection electrode 2 and negative electrode 3 formed on the substrate 1 and an organic layer provided between these electrodes and related at least to emitting function and includes an inorganic insulating electron injection transporting layer 6 formed of an oxide between the organic layer and the negative electrode 3. In forming film of the inorganic insulating electron injection transporting layer 6 by spattering with a gas mixture of spattering gas and nitrogen, after forming the film, and the film is formed with a gas mixture of spattering gas and oxygen to obtain the inorganic insulating electron injection transporting layer 6.

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EL(電界発
光)素子に関し、詳しくは、有機化合物の薄膜に電界を
印加して光を放出する素子に用いられる無機/有機接合
構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic EL (electroluminescence) device, and more particularly, to an inorganic / organic junction structure used in a device that emits light by applying an electric field to a thin film of an organic compound.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に有機EL素子は、ガラス基板上に
ITOなどの透明電極を形成し、その上に有機アミン系
のホール輸送層、電子導電性を示しかつ強い発光を示す
たとえばAlq3 材からなる有機発光層を積層し、さら
に、MgAgなどの仕事関数の小さい電極を形成した構
造の基本素子としている。
2. Description of the Related Art In general, an organic EL device comprises a transparent electrode made of ITO or the like formed on a glass substrate, an organic amine-based hole transporting layer thereon, and, for example, an Alq3 material exhibiting electron conductivity and exhibiting strong light emission. This is a basic element having a structure in which an organic light emitting layer is laminated and an electrode having a small work function such as MgAg is formed.

【0003】これまでに報告されている素子構造として
は、ホール注入電極及び電子注入電極の間に1層または
複数層の有機化合物層が挟まれた構造となっており、有
機化合物層としては、2層構造あるいは3層構造があ
る。
[0003] The element structure reported so far has a structure in which one or more organic compound layers are interposed between a hole injection electrode and an electron injection electrode. There is a two-layer structure or a three-layer structure.

【0004】2層構造の例としては、ホール注入電極と
電子注入電極の間にホール輸送層と発光層が形成された
構造または、ホール注入電極と電子注入電極の間に発光
層と電子輸送層が形成された構造がある。3層構造の例
としては、ホール注入電極と電子注入電極の間にホール
輸送層と発光層と電子輸送層とが形成された構造があ
る。また、単一層に全ての役割を持たせた単層構造も高
分子や混合系で報告されている。
[0004] Examples of the two-layer structure include a structure in which a hole transport layer and a light emitting layer are formed between a hole injection electrode and an electron injection electrode, or a light emitting layer and an electron transport layer between a hole injection electrode and an electron injection electrode. Is formed. As an example of the three-layer structure, there is a structure in which a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer are formed between a hole injection electrode and an electron injection electrode. Also, a single-layer structure in which a single layer has all the functions has been reported for polymers and mixed systems.

【0005】図2および図3に、有機EL素子の代表的
な構造を示す。図2では基板11上に設けられたホール
注入電極12と電子注入電極13の間に有機化合物であ
るホール輸送層14と発光層15が形成されている。こ
の場合、発光層15は、電子輸送層の機能も果たしてい
る。図3では、基板11上に設けられたホール注入電極
12と電子注入電極13の間に有機化合物であるホール
輸送層14と発光層15と電子輸送層16が形成されて
いる。
FIGS. 2 and 3 show a typical structure of an organic EL device. In FIG. 2, a hole transport layer 14 and a light emitting layer 15 which are organic compounds are formed between a hole injection electrode 12 and an electron injection electrode 13 provided on a substrate 11. In this case, the light emitting layer 15 also functions as an electron transport layer. In FIG. 3, a hole transport layer 14, an emission layer 15, and an electron transport layer 16, which are organic compounds, are formed between a hole injection electrode 12 and an electron injection electrode 13 provided on a substrate 11.

【0006】これら有機EL素子においては、共通し
て、信頼性が問題となっている。すなわち、有機EL素
子は、原理的にホール注入電極と、電子注入電極とを有
し、これら電極間から効率よくホール・電子を注入輸送
するための有機層を必要とする。しかしながら、これら
の材料は、製造時にダメージを受けやすく、電極との親
和性にも問題がある。また、電子注入用の電子注入電極
に仕事関数の低い金属を用いる必要がある。そのため、
材料としてMgAg、AlLiなどを用いらざるを得な
い。しかし、これらの材料は酸化し易く、安定性に欠
け、有機EL素子の寿命を律したり、信頼性の問題を招
く大きな要因となっている。さらに、有機薄膜の劣化も
LED、LDに較べると著しく大きいという問題を有し
ている。
In these organic EL devices, reliability is a common problem. That is, the organic EL element has a hole injection electrode and an electron injection electrode in principle, and requires an organic layer for injecting and transporting holes and electrons efficiently between these electrodes. However, these materials are susceptible to damage at the time of manufacturing, and have a problem in affinity with electrodes. Further, it is necessary to use a metal having a low work function for an electron injection electrode for electron injection. for that reason,
As a material, MgAg, AlLi, or the like must be used. However, these materials are easily oxidized and lack stability, which is a major factor that limits the life of the organic EL element and causes reliability problems. Further, there is a problem that the deterioration of the organic thin film is significantly larger than that of the LED and LD.

【0007】また、有機材料は比較的高価なものが多
く、低コストの有機EL素子応用製品を提供するため
に、その一部の構成膜を安価な無機材料で置き換えるこ
とのメリットは大きい。
Further, many organic materials are relatively expensive, and there is a great merit in replacing some of the constituent films with inexpensive inorganic materials in order to provide low-cost organic EL device application products.

【0008】さらに、今まで以上に発光効率を改善し、
より低い駆動電圧で、より消費電流の少ない素子の開発
も望まれている。
Further, the luminous efficiency is improved more than ever,
It is also desired to develop a device having a lower driving voltage and lower current consumption.

【0009】このような問題を解決するために、有機材
料と無機半導体材料のそれぞれのメリットを利用する方
法が考えられている。すなわち、有機ホール輸送層を無
機p型半導体に置き換えた有機/無機半導体接合であ
る。このような検討は、特許第2636341号、特開
平2−139893号公報、特開平2−207488号
公報、特開平6−119973号公報で検討されている
が、発光特性や基本素子の信頼性で素子従来の有機EL
を越える特性を得ることが不可能であった。
In order to solve such a problem, a method has been conceived which utilizes the respective advantages of the organic material and the inorganic semiconductor material. That is, an organic / inorganic semiconductor junction in which the organic hole transport layer is replaced with an inorganic p-type semiconductor. Such a study has been discussed in Japanese Patent No. 2636341, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-139983, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-207488, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-119773. Element conventional organic EL
It was not possible to obtain characteristics exceeding 100.

【0010】また、無機材料を用い、スパッタ法にて電
子注入層を積層すると、その下層(下地層)となる有機
層等がアッシング(Ashing)され、ダメージを受け、素
子特性が劣化したり、素子の寿命が短くなる恐れがあ
る。このようなダメージを防止するため、有機層よりも
先に電子注入層を形成するいわゆる逆積層構造も考えら
れるが、素子構成やディスプレイとしての構成が制限さ
れてしまい、有機EL素子の応用範囲が限られてしま
う。
When an electron injection layer is laminated by a sputtering method using an inorganic material, the underlying organic layer or the like (ashing layer) is ashed and damaged, and the element characteristics are deteriorated. The life of the device may be shortened. In order to prevent such damage, a so-called reverse stacked structure in which an electron injection layer is formed before an organic layer is also conceivable, but the element configuration and the configuration as a display are limited, and the application range of the organic EL element is limited. It will be limited.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、有機
層にダメージを与えることなく素子を製造することがで
き、長寿命で、高効率で、耐候性を備え、安定性が高
く、しかも安価な有機EL素子の製造方法を実現するこ
とである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a device which can be manufactured without damaging the organic layer, has a long life, is highly efficient, has weather resistance, has high stability, and An object of the present invention is to realize a method for manufacturing an inexpensive organic EL element.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的は以下の構成に
より達成される。 (1) 基板と、この基板上に形成された一対のホール
注入電極と陰電極と、これらの電極間に設けられた少な
くとも発光機能に関与する有機層とを有し、この有機層
と陰電極との間には、酸化物により形成されている無機
絶縁性電子注入輸送層を有する有機EL素子の製造方法
であって、前記無機絶縁性電子注入輸送層をスパッタ法
にて成膜する際に、スパッタガスと窒素ガスとの混合ガ
スで成膜して無機絶縁性電子注入輸送層を得る有機EL
素子の製造方法。 (2) 前記スパッタガスと窒素ガス(N2 )との混合
比は、50:50〜90:5である上記(1)の有機E
L素子の製造方法。 (3) 前記無機絶縁性電子注入輸送層は、主成分とし
て酸化リチウム、酸化ルビジウム、酸化カリウム、酸化
ナトリウム、酸化セシウム、酸化ストロンチウム、酸化
マグネシウム、および酸化カルシウムから選択される1
種以上の酸化物を含有する上記(1)または(2)の有
機EL素子の製造方法。 (4) 前記無機絶縁性電子注入輸送層は、さらに安定
剤として酸化シリコン、および/または酸化ゲルマニウ
ムを含有する上記(1)〜(3)のいずれかの有機EL
素子の製造方法。 (5) 前記陰極は、Al,Ag,In,Ti,Cu,
Au,Mo,W,Pt,PdおよびNiから選択される
1種または2種以上の金属元素により形成されている上
記(1)〜(4)のいずれかの有機EL素子の製造方
法。 (6) 前記無機絶縁性電子注入輸送層の膜厚は、0.
1〜2nmである上記(1)〜(5)のいずれかの有機E
L素子製造方法。
The above object is achieved by the following constitution. (1) It has a substrate, a pair of hole injection electrodes and a negative electrode formed on the substrate, and an organic layer provided at least between the electrodes and involved in a light emitting function. Is a method for manufacturing an organic EL device having an inorganic insulating electron injecting and transporting layer formed of an oxide, wherein the inorganic insulating electron injecting and transporting layer is formed by sputtering. EL to obtain an inorganic insulating electron injecting and transporting layer by forming a film with a mixed gas of a sputtering gas and a nitrogen gas
Device manufacturing method. (2) The organic E according to (1) above, wherein the mixing ratio of the sputtering gas and the nitrogen gas (N 2 ) is 50:50 to 90: 5.
Manufacturing method of L element. (3) The inorganic insulating electron injecting and transporting layer is selected from the group consisting of lithium oxide, rubidium oxide, potassium oxide, sodium oxide, cesium oxide, strontium oxide, magnesium oxide, and calcium oxide as main components.
The method for producing an organic EL device according to the above (1) or (2), comprising at least one kind of oxide. (4) The organic EL according to any one of (1) to (3), wherein the inorganic insulating electron injecting and transporting layer further contains silicon oxide and / or germanium oxide as a stabilizer.
Device manufacturing method. (5) The cathode is made of Al, Ag, In, Ti, Cu,
The method for manufacturing an organic EL device according to any one of (1) to (4), wherein the organic EL device is formed of one or more metal elements selected from Au, Mo, W, Pt, Pd, and Ni. (6) The thickness of the inorganic insulating electron injecting and transporting layer is set to 0.1.
Organic E according to any of (1) to (5) above,
L element manufacturing method.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の有機EL素子の製造方法
は、基板と、この基板上に形成された一対のホール注入
電極と陰電極と、これらの電極間に設けられた少なくと
も発光機能に関与する有機層とを有し、この有機層と陰
電極との間には、酸化物により形成されている無機絶縁
性電子注入輸送層を有する有機EL素子の製造方法であ
って、前記無機絶縁性電子注入輸送層を成膜する際に、
スパッタガスと窒素ガスとの混合ガスで成膜して無機絶
縁性電子注入輸送層を得るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A method of manufacturing an organic EL device according to the present invention comprises a substrate, a pair of hole injection electrodes and a negative electrode formed on the substrate, and at least a light emitting function provided between these electrodes. A method for manufacturing an organic EL device having an organic layer involved, and an inorganic insulating electron injecting and transporting layer formed of an oxide between the organic layer and the cathode. When forming a conductive electron injection transport layer,
The inorganic insulating electron injecting and transporting layer is obtained by forming a film with a mixed gas of a sputtering gas and a nitrogen gas.

【0014】このように、無機材料からなる無機絶縁性
電子注入輸送層を配置することで、無機材料の有するメ
リットと、有機材料の有するメリットとを併せもった有
機EL素子とすることができる。すなわち、発光層と無
機絶縁性電子注入輸送層との界面での物性が安定し、製
造が容易になる。その際、無機絶縁性電子注入輸送層を
スパッタガスと窒素ガスとの混合ガスで形成することに
より、アッシング等による有機層のダメージを防止でき
る。また、従来の有機電子注入層を有する素子と同等か
それ以上の輝度が得られ、しかも、耐熱性、耐候性が高
いので従来のものよりも寿命が長く、リークやダークス
ポットの発生も少ない。また、比較的高価な有機物質で
はなく、安価で入手しやすい無機材料を用いているの
で、製造が容易となり、製造コストを低減することがで
きる。
By arranging the inorganic insulating electron injecting and transporting layer made of an inorganic material as described above, an organic EL device having both the advantages of an inorganic material and the advantages of an organic material can be obtained. That is, the physical properties at the interface between the light emitting layer and the inorganic insulating electron injecting and transporting layer are stabilized, and the production becomes easy. At this time, by forming the inorganic insulating electron injecting and transporting layer with a mixed gas of a sputtering gas and a nitrogen gas, damage to the organic layer due to ashing or the like can be prevented. In addition, luminance equal to or higher than that of a device having a conventional organic electron injection layer can be obtained, and furthermore, the heat resistance and the weather resistance are high, so that the life is longer than that of the conventional device, and the occurrence of leaks and dark spots is reduced. In addition, since an inexpensive and easily available inorganic material is used instead of a relatively expensive organic substance, the production becomes easy and the production cost can be reduced.

【0015】無機絶縁性電子注入輸送層は、陰電極から
の電子の注入を容易にする機能、電子を安定に輸送する
機能およびホールを妨げる機能を有するものである。無
機絶縁性電子注入輸送層は、発光層に注入されるホール
や電子を増大・閉じこめさせ、再結合領域を最適化さ
せ、発光効率を改善する。
The inorganic insulating electron injecting and transporting layer has a function of facilitating the injection of electrons from the negative electrode, a function of stably transporting electrons, and a function of preventing holes. The inorganic insulating electron injecting and transporting layer increases and confines holes and electrons injected into the light emitting layer, optimizes a recombination region, and improves luminous efficiency.

【0016】無機絶縁性電子注入輸送層を、主成分に安
定剤を添加した構成とすることにより、特別に電子注入
機能を有する電極を形成する必要がなく、比較的安定性
が高く、導電率の良好な金属電極を用いることができ
る。そして、無機絶縁性電子注入輸送層の電子注入輸送
効率が向上すると共に、素子の寿命が延びることにな
る。
Since the inorganic insulating electron injecting / transporting layer has a constitution in which a stabilizer is added to the main component, it is not necessary to form an electrode having a special electron injecting function, and the stability is relatively high. Can be used. Then, the electron injection transport efficiency of the inorganic insulating electron injection transport layer is improved, and the life of the device is extended.

【0017】無機絶縁性電子注入層はスパッタ法で形成
される。スパッタ時のスパッタガスの圧力は、0.1〜
1Paの範囲が好ましい。スパッタガスは、通常のスパッ
タ装置に使用される不活性ガス、例えばAr,Ne,X
e,Kr等が使用できる。そして、これに所定量のN2
を加えて用いる。ターゲットとしては上記酸化物を用
い、1元または多元スパッタとすればよい。なお、通常
ターゲットは上記主成分、および安定剤を含む混合ター
ゲットとなる。この場合、成膜された膜組成は、ターゲ
ットとほぼ同等か、あるいはこれより多少酸素が少なく
窒素の混入した組成となる。すなわち、窒素は、酸素欠
損を補う形で無機絶縁性電子注入輸送層中に混入する。
The inorganic insulating electron injection layer is formed by a sputtering method. The pressure of the sputtering gas during sputtering is 0.1 to
A range of 1 Pa is preferred. The sputtering gas is an inert gas used in a normal sputtering apparatus, for example, Ar, Ne, X
e, Kr, etc. can be used. Then, a predetermined amount of N 2
To be used. As the target, any of the above oxides may be used, and single or multiple sputtering may be performed. Note that the target is usually a mixed target containing the above main component and a stabilizer. In this case, the composition of the formed film is substantially the same as that of the target, or a composition in which oxygen is slightly lower and nitrogen is mixed. That is, nitrogen is mixed into the inorganic insulating electron injecting and transporting layer so as to compensate for oxygen deficiency.

【0018】このように、窒素を加えた混合ガスで成膜
することにより、有機層のアッシング現象を防止できる
とともに、無機電子注入層が酸素過少状態となってホー
ルトラップ性が劣化するのを防止することができる。そ
して素子の発光効率を向上させ、素子寿命を飛躍的に向
上させることができる。
As described above, by forming a film with the mixed gas containing nitrogen, it is possible to prevent the ashing phenomenon of the organic layer and to prevent the inorganic electron injection layer from being in a state of insufficient oxygen to deteriorate the hole trapping property. can do. In addition, the luminous efficiency of the device can be improved, and the life of the device can be significantly improved.

【0019】窒素ガスとスパッタガスとの混合比は、5
0:50〜90:5が好ましく、特に50:50〜8
0:20の範囲が好ましい。
The mixing ratio between the nitrogen gas and the sputtering gas is 5
0:50 to 90: 5 is preferred, and especially 50:50 to 8
A range of 0:20 is preferred.

【0020】スパッタ法としてはRF電源を用いた高周
波スパッタ法や、DCスパッタ法等が使用できるが、特
にRFスパッタが好ましい。スパッタ装置の電力として
は、好ましくはRFスパッタで0.1〜10W/cm2
範囲が好ましく、成膜レートは0.1〜50nm/min 、
特に1〜10nm/min の範囲が好ましい。
As the sputtering method, a high-frequency sputtering method using an RF power source, a DC sputtering method, or the like can be used, but RF sputtering is particularly preferred. The power of the sputtering apparatus is preferably in the range of 0.1 to 10 W / cm 2 by RF sputtering, and the film formation rate is 0.1 to 50 nm / min.
Particularly, the range of 1 to 10 nm / min is preferable.

【0021】また、膜厚方向に酸素−窒素量が連続的に
変化していてもよい。
Further, the oxygen-nitrogen amount may change continuously in the film thickness direction.

【0022】成膜時の基板温度としては、室温(25
℃)〜150℃程度である。
The substrate temperature during film formation is room temperature (25
C) to about 150C.

【0023】無機絶縁性電子注入輸送層は、主成分とし
て酸化リチウム(Li2O)、酸化ルビジウム(Rb
2O)、酸化カリウム(K2O)、酸化ナトリウム(Na
2O)、酸化セシウム(Cs2O)、酸化ストロンチウム
(SrO)、酸化マグネシウム(MgO)、および酸化
カルシウム(CaO)の1種または2種以上を含有す
る。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を混合し
て用いてもよく、2種以上を用いる場合の混合比は任意
である。また、これらのなかでは酸化ストロンチウムが
最も好ましく、次いで酸化マグネシウム、酸化カルシウ
ム、さらに酸化リチウム(Li2O)の順で好ましく、
次いで酸化ルビジウム(Rb2O)、次いで酸化カリウ
ム(K2O)、および酸化ナトリウム(Na2O)が好ま
しい。これらを混合して用いる場合には、これらのなか
で酸化ストロンチウムが40 mol%以上、または酸化リ
チウムと酸化ルビジウムの総計が40 mol%以上、特に
50 mol%以上含有されていることが好ましい。
The inorganic insulating electron injecting / transporting layer comprises lithium oxide (Li 2 O) and rubidium oxide (Rb
2 O), potassium oxide (K 2 O), sodium oxide (Na
2 O), cesium oxide (Cs 2 O), strontium oxide (SrO), magnesium oxide (MgO), and calcium oxide (CaO). These may be used alone or as a mixture of two or more, and the mixing ratio when two or more are used is arbitrary. Of these, strontium oxide is most preferred, followed by magnesium oxide, calcium oxide, and then lithium oxide (Li 2 O).
Then rubidium oxide (Rb 2 O), followed by potassium oxide (K 2 O), and sodium oxide (Na 2 O) is preferred. When these are used as a mixture, it is preferable that strontium oxide is contained in an amount of 40 mol% or more, or lithium oxide and rubidium oxide in a total amount of 40 mol% or more, particularly 50 mol% or more.

【0024】無機絶縁性電子注入輸送層は、好ましくは
安定剤として酸化シリコン(SiO2)、および/また
は酸化ゲルマニウム(GeO2)を含有する。これらは
いずれか一方を用いてもよいし、両者を混合して用いて
もよく、その際の混合比は任意である。
The inorganic insulating electron injecting and transporting layer preferably contains silicon oxide (SiO 2 ) and / or germanium oxide (GeO 2 ) as a stabilizer. Either of these may be used, or both may be mixed and used, and the mixing ratio at that time is arbitrary.

【0025】上記の各酸化物は、通常、化学量論的組成
(stoichiometric composition)で存在するが、これか
ら多少偏倚し、非化学量論的組成(non-stoichiometr
y)となっていてもよい。
Each of the above-mentioned oxides usually exists in a stoichiometric composition, but deviates somewhat from this, and a non-stoichiometric composition is obtained.
y).

【0026】また、本発明の無機絶縁性電子注入輸送層
は、好ましくは上記各構成成分が全成分に対して、Sr
O、MgO、CaO、Li2O、Rb2O、K2O、Na2
O、Cs2O、SiO2、GeO2に換算して、主成分:
80〜99 mol%、より好ましくは90〜95 mol%、
安定剤: 1〜20 mol%、より好ましくは 5〜10
mol%、含有する。
The inorganic insulating electron injecting and transporting layer according to the present invention is preferably such that each of the above-mentioned components is Sr
O, MgO, CaO, Li 2 O, Rb 2 O, K 2 O, Na 2
In terms of O, Cs 2 O, SiO 2 and GeO 2 , the main components are:
80-99 mol%, more preferably 90-95 mol%,
Stabilizer: 1-20 mol%, more preferably 5-10
mol%.

【0027】無機絶縁性電子注入輸送層の膜厚として
は、好ましくは0.1〜2nm、より好ましくは0.3〜
0.8nmである。
The thickness of the inorganic insulating electron injecting and transporting layer is preferably from 0.1 to 2 nm, more preferably from 0.3 to 2 nm.
0.8 nm.

【0028】無機電子注入層の上(発光層と反対側)に
は、陰電極を有する。この陰電極は、低仕事関数で電子
注入性を有している必要がないため、特に限定される必
要はなく、通常の金属を用いることができる。なかで
も、導電率や扱い易さの点で、Al,Ag,In,T
i,Cu,Au,Mo,W,Pt,PdおよびNi、特
にAl,Agから選択される1種または2種等の金属元
素が好ましい。
A negative electrode is provided on the inorganic electron injection layer (on the side opposite to the light emitting layer). The negative electrode does not need to have a low work function and has an electron injecting property, and thus is not particularly limited, and a normal metal can be used. Among them, Al, Ag, In, T in terms of conductivity and ease of handling.
One, two or more metal elements selected from i, Cu, Au, Mo, W, Pt, Pd and Ni, particularly Al and Ag are preferable.

【0029】本発明の有機EL素子は、上記無機絶縁性
電子注入輸送層との組み合わせにおいて、陰電極として
上記金属元素を用いることが好ましいが、必要に応じて
下記のものを用いてもよい。例えば、K、Li、Na、
Mg、La、Ce、Ca、Sr、Ba、Sn、Zn、Z
r等の金属元素単体、または安定性を向上させるために
それらを含む2成分、3成分の合金系、例えばAg・M
g(Ag:0.1〜50at%)、Al・Li(Li:
0.01〜14at%)、In・Mg(Mg:50〜80
at%)、Al・Ca(Ca:0.01〜20at%)等が
挙げられる。
In the organic EL device of the present invention, in combination with the above-mentioned inorganic insulating electron injecting and transporting layer, it is preferable to use the above-mentioned metal element as the negative electrode, but if necessary, the following may be used. For example, K, Li, Na,
Mg, La, Ce, Ca, Sr, Ba, Sn, Zn, Z
metal element such as r, or a binary or ternary alloy system containing them to improve stability, for example, Ag · M
g (Ag: 0.1 to 50 at%), Al.Li (Li:
0.01-14 at%), In.Mg (Mg: 50-80)
at%), Al.Ca (Ca: 0.01 to 20 at%) and the like.

【0030】陰電極薄膜の厚さは、電子を無機絶縁性電
子注入輸送層に与えることのできる一定以上の厚さとす
れば良く、50nm以上、好ましくは100nm以上とすれ
ばよい。また、その上限値には特に制限はないが、通常
膜厚は50〜500nm程度とすればよい。
The thickness of the negative electrode thin film may be a certain thickness or more capable of providing electrons to the inorganic insulating electron injecting and transporting layer, and may be 50 nm or more, preferably 100 nm or more. Although the upper limit is not particularly limited, the film thickness may be generally about 50 to 500 nm.

【0031】ホール注入電極材料は、ホール注入層へホ
ールを効率よく注入することのできるものが好ましく、
仕事関数4.5eV〜5.5eVの物質が好ましい。具体的
には、錫ドープ酸化インジウム(ITO)、亜鉛ドープ
酸化インジウム(IZO)、酸化インジウム(In23
)、酸化スズ(SnO2 )および酸化亜鉛(ZnO)
のいずれかを主組成としたものが好ましい。これらの酸
化物はその化学量論組成から多少偏倚していてもよい。
In23 に対するSnO2 の混合比は、1〜20wt
%、さらには5〜12wt%が好ましい。また、IZOで
のIn23 に対するZnO2 の混合比は、通常、12
〜32wt%程度である。
The material for the hole injection electrode is preferably a material capable of efficiently injecting holes into the hole injection layer.
Materials with a work function of 4.5 eV to 5.5 eV are preferred. Specifically, tin-doped indium oxide (ITO), zinc-doped indium oxide (IZO), indium oxide (In 2 O 3)
), Tin oxide (SnO 2 ) and zinc oxide (ZnO)
It is preferable to use any one of the above as the main composition. These oxides may deviate somewhat from their stoichiometric composition.
The mixing ratio of SnO 2 to In 2 O 3 is 1 to 20 wt.
%, More preferably 5 to 12% by weight. The mixing ratio of ZnO 2 to In 2 O 3 in IZO is usually 12
About 32% by weight.

【0032】ホール注入電極は、仕事関数を調整するた
め、酸化シリコン(SiO2 )を含有していてもよい。
酸化シリコン(SiO2 )の含有量は、ITOに対する
SiO2 の mol比で0.5〜10%程度が好ましい。S
iO2 を含有することにより、ITOの仕事関数が増大
する。
The hole injection electrode may contain silicon oxide (SiO 2 ) to adjust the work function.
The content of silicon oxide (SiO 2 ) is preferably about 0.5 to 10% by mol ratio of SiO 2 to ITO. S
The inclusion of iO 2 increases the work function of ITO.

【0033】光を取り出す側の電極は、発光波長帯域、
通常400〜700nm、特に各発光光に対する光透過率
が50%以上、特に60%以上であることが好ましい。
透過率が低くなると、発光層からの発光自体が減衰さ
れ、発光素子として必要な輝度を得難くなってくる。
The electrode on the light extraction side has an emission wavelength band,
The light transmittance is usually 400 to 700 nm, particularly preferably 50% or more, particularly 60% or more for each emitted light.
When the transmittance is low, the light emission from the light emitting layer itself is attenuated, and it becomes difficult to obtain the luminance required for the light emitting element.

【0034】電極の厚さは、50〜500nm、特に50
〜300nmの範囲が好ましい。また、その上限は特に制
限はないが、あまり厚いと透過率の低下や剥離などの心
配が生じる。厚さが薄すぎると、十分な効果が得られ
ず、製造時の膜強度等の点でも問題がある。
The thickness of the electrode is 50 to 500 nm, especially 50
The range of -300 nm is preferred. The upper limit is not particularly limited. However, if the thickness is too large, there is a fear that the transmittance is reduced or the layer is peeled off. If the thickness is too small, a sufficient effect cannot be obtained, and there is a problem in film strength at the time of production and the like.

【0035】本発明の有機EL素子は、例えば図1に示
すように、基板1/ホール注入電極2/ホール注入輸送
層4/発光層5/無機絶縁性電子注入輸送層6/陰電極
3とが順次積層された構成とする。図1において、ホー
ル注入電極2と陰電極3の間には、駆動電源Eが接続さ
れている。なお、上記発光層5は、広義の発光層を表
し、電子輸送層、ホール注入/輸送層、狭義の発光層等
を含む。
As shown in FIG. 1, for example, the organic EL device of the present invention comprises a substrate 1, a hole injection electrode 2, a hole injection transport layer 4, a light emitting layer 5, an inorganic insulating electron injection transport layer 6, and a negative electrode 3. Are sequentially laminated. In FIG. 1, a driving power source E is connected between the hole injection electrode 2 and the negative electrode 3. The light emitting layer 5 represents a light emitting layer in a broad sense, and includes an electron transport layer, a hole injection / transport layer, a light emitting layer in a narrow sense, and the like.

【0036】また、上記の素子は、発光層を多段に重ね
てもよい。このような素子構造により、発光色の色調調
整や多色化を行うことができる。
In the above device, the light emitting layers may be stacked in multiple stages. With such an element structure, it is possible to adjust the color tone of the emitted light and to increase the number of colors.

【0037】発光層は、少なくとも発光機能に関与する
1種類、または2種類以上の有機化合物薄膜の積層膜か
らなる。
The light emitting layer is composed of a laminated film of at least one kind or two or more kinds of organic compound thin films involved in the light emitting function.

【0038】発光層は、ホール(正孔)および電子の注
入機能、それらの輸送機能、ホールと電子の再結合によ
り励起子を生成させる機能を有する。発光層には、比較
的電子的にニュートラルな化合物を用いることで、電子
とホールを容易かつバランスよく注入・輸送することが
できる。
The light emitting layer has a function of injecting holes (holes) and electrons, a function of transporting them, and a function of generating excitons by recombination of holes and electrons. By using a relatively electronically neutral compound for the light emitting layer, electrons and holes can be easily injected and transported in a well-balanced manner.

【0039】発光層は、必要により、狭義の発光層の
他、さらにホール注入輸送層、電子輸送層等を有してい
ても良い。
The light emitting layer may have a hole injection / transport layer, an electron transport layer, etc. in addition to the light emitting layer in a narrow sense, if necessary.

【0040】ホール注入輸送層は、ホール注入電極から
のホールの注入を容易にする機能、ホールを安定に輸送
する機能および電子を妨げる機能を有するものであり、
必要により設けられる電子輸送層は、無機絶縁性電子注
入輸送層からの電子の注入を容易にする機能、電子を安
定に輸送する機能およびホールを妨げる機能を有するも
のである。これらの層は、発光層に注入されるホールや
電子を増大・閉じこめさせ、再結合領域を最適化させ、
発光効率を改善する。なお、通常、有機の電子輸送層は
設けない。また、ホール注入輸送層は、酸化シリコン、
酸化ゲルマニウムの酸素量を少なくした酸化物により形
成してもよい。
The hole injecting and transporting layer has a function of facilitating the injection of holes from the hole injecting electrode, a function of stably transporting holes, and a function of preventing electrons.
The electron transport layer provided as needed has a function of facilitating the injection of electrons from the inorganic insulating electron injection / transport layer, a function of stably transporting electrons, and a function of preventing holes. These layers increase and confine holes and electrons injected into the light-emitting layer, optimize the recombination region,
Improve luminous efficiency. Note that usually, an organic electron transport layer is not provided. In addition, the hole injection transport layer is made of silicon oxide,
It may be formed using an oxide of germanium oxide with a reduced oxygen amount.

【0041】発光層の厚さ、ホール注入輸送層の厚さお
よび電子輸送層の厚さは、特に制限されるものではな
く、形成方法によっても異なるが、通常5〜500nm程
度、特に10〜300nmとすることが好ましい。
The thickness of the light emitting layer, the thickness of the hole injecting and transporting layer, and the thickness of the electron transporting layer are not particularly limited and vary depending on the forming method, but are usually about 5 to 500 nm, especially 10 to 300 nm. It is preferable that

【0042】ホール注入輸送層の厚さおよび電子輸送層
の厚さは、再結合・発光領域の設計によるが、発光層の
厚さと同程度または1/10〜10倍程度とすればよ
い。ホールの注入層と輸送層とを分ける場合は、注入層
は1nm以上、輸送層は1nm以上とするのが好ましい。こ
のときの注入層、輸送層の厚さの上限は、通常、注入層
で500nm程度、輸送層で500nm程度である。このよ
うな膜厚については、注入輸送層を2層設けるときも同
じである。
The thickness of the hole injection / transport layer and the thickness of the electron transport layer depend on the design of the recombination / light emitting region, but may be about the same as the thickness of the light emitting layer or about 1/10 to 10 times. When the hole injection layer and the transport layer are separated from each other, the thickness of the injection layer is preferably 1 nm or more, and the thickness of the transport layer is preferably 1 nm or more. At this time, the upper limit of the thickness of the injection layer and the transport layer is usually about 500 nm for the injection layer and about 500 nm for the transport layer. Such a film thickness is the same when two injection / transport layers are provided.

【0043】有機EL素子の発光層には、発光機能を有
する化合物である蛍光性物質を含有させる。このような
蛍光性物質としては、例えば、特開昭63−26469
2号公報に開示されているような化合物、例えばキナク
リドン、ルブレン、スチリル系色素等の化合物から選択
される少なくとも1種が挙げられる。また、トリス(8
−キノリノラト)アルミニウム等の8−キノリノールま
たはその誘導体を配位子とする金属錯体色素などのキノ
リン誘導体、テトラフェニルブタジエン、アントラセ
ン、ペリレン、コロネン、12−フタロペリノン誘導体
等が挙げられる。さらには、特開平8−12600号公
報(特願平6−110569号)に記載のフェニルアン
トラセン誘導体、特開平8−12969号公報(特願平
6−114456号)に記載のテトラアリールエテン誘
導体等を用いることができる。
The light emitting layer of the organic EL element contains a fluorescent substance which is a compound having a light emitting function. Examples of such a fluorescent substance include, for example, JP-A-63-26469.
No. 2 discloses at least one compound selected from compounds such as quinacridone, rubrene, and styryl dyes. Also, Tris (8
Quinolinol derivatives such as metal complex dyes having 8-quinolinol or a derivative thereof as a ligand, such as (quinolinolato) aluminum; tetraphenylbutadiene, anthracene, perylene, coronene, and 12-phthaloperinone derivatives. Further, phenylanthracene derivatives described in JP-A-8-12600 (Japanese Patent Application No. 6-110569), tetraarylethene derivatives described in JP-A-8-12969 (Japanese Patent Application No. 6-114456), and the like are described. Can be used.

【0044】また、それ自体で発光が可能なホスト物質
と組み合わせて使用することが好ましく、ドーパントと
しての使用が好ましい。このような場合の発光層におけ
る化合物の含有量は0.01〜10wt% 、さらには0.
1〜5wt% であることが好ましい。ホスト物質と組み合
わせて使用することによって、ホスト物質の発光波長特
性を変化させることができ、長波長に移行した発光が可
能になるとともに、素子の発光効率や安定性が向上す
る。
Further, it is preferable to use in combination with a host substance capable of emitting light by itself, and it is preferable to use it as a dopant. In such a case, the content of the compound in the light emitting layer is 0.01 to 10% by weight, and more preferably 0.1 to 10% by weight.
It is preferably 1 to 5% by weight. When used in combination with a host substance, the emission wavelength characteristics of the host substance can be changed, light emission shifted to a longer wavelength becomes possible, and the luminous efficiency and stability of the device are improved.

【0045】ホスト物質としては、キノリノラト錯体が
好ましく、さらには8−キノリノールまたはその誘導体
を配位子とするアルミニウム錯体が好ましい。このよう
なアルミニウム錯体としては、特開昭63−26469
2号、特開平3−255190号、特開平5−7073
3号、特開平5−258859号、特開平6−2158
74号等に開示されているものを挙げることができる。
As the host substance, a quinolinolato complex is preferable, and an aluminum complex having 8-quinolinol or a derivative thereof as a ligand is preferable. Such an aluminum complex is disclosed in JP-A-63-26469.
No. 2, JP-A-3-255190, JP-A-5-7073
3, JP-A-5-258859, JP-A-6-2158
No. 74 and the like.

【0046】具体的には、まず、トリス(8−キノリノ
ラト)アルミニウム、ビス(8−キノリノラト)マグネ
シウム、ビス(ベンゾ{f}−8−キノリノラト)亜
鉛、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)アルミニウ
ムオキシド、トリス(8−キノリノラト)インジウム、
トリス(5−メチル−8−キノリノラト)アルミニウ
ム、8−キノリノラトリチウム、トリス(5−クロロ−
8−キノリノラト)ガリウム、ビス(5−クロロ−8−
キノリノラト)カルシウム、5,7−ジクロル−8−キ
ノリノラトアルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−
8−ヒドロキシキノリノラト)アルミニウム、ポリ[亜
鉛(II)−ビス(8−ヒドロキシ−5−キノリニル)メ
タン]等がある。
Specifically, first, tris (8-quinolinolato) aluminum, bis (8-quinolinolato) magnesium, bis (benzo {f} -8-quinolinolato) zinc, bis (2-methyl-8-quinolinolato) aluminum Oxide, tris (8-quinolinolato) indium,
Tris (5-methyl-8-quinolinolato) aluminum, 8-quinolinolatolithium, tris (5-chloro-
8-quinolinolato) gallium, bis (5-chloro-8-
Quinolinolato) calcium, 5,7-dichloro-8-quinolinolatoaluminum, tris (5,7-dibromo-
8-hydroxyquinolinolato) aluminum and poly [zinc (II) -bis (8-hydroxy-5-quinolinyl) methane].

【0047】また、8−キノリノールまたはその誘導体
のほかに他の配位子を有するアルミニウム錯体であって
もよく、このようなものとしては、ビス(2−メチル−
8−キノリノラト)(フェノラト)アルミニウム(III)
、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(オルト−
クレゾラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−
8−キノリノラト)(メタークレゾラト)アルミニウム
(III) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(パラ
−クレゾラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル
−8−キノリノラト)(オルト−フェニルフェノラト)
アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−8−キノリノ
ラト)(メタ−フェニルフェノラト)アルミニウム(II
I) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(パラ−
フェニルフェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−
メチル−8−キノリノラト)(2,3−ジメチルフェノ
ラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−8−キ
ノリノラト)(2,6−ジメチルフェノラト)アルミニ
ウム(III) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)
(3,4−ジメチルフェノラト)アルミニウム(III) 、
ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(3,5−ジメ
チルフェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチ
ル−8−キノリノラト)(3,5−ジ−tert−ブチルフ
ェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−8
−キノリノラト)(2,6−ジフェニルフェノラト)ア
ルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラ
ト)(2,4,6−トリフェニルフェノラト)アルミニ
ウム(III) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)
(2,3,6−トリメチルフェノラト)アルミニウム(I
II) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(2,
3,5,6−テトラメチルフェノラト)アルミニウム(I
II) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(1−ナ
フトラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−8
−キノリノラト)(2−ナフトラト)アルミニウム(II
I) 、ビス(2,4−ジメチル−8−キノリノラト)
(オルト−フェニルフェノラト)アルミニウム(III) 、
ビス(2,4−ジメチル−8−キノリノラト)(パラ−
フェニルフェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2,
4−ジメチル−8−キノリノラト)(メタ−フェニルフ
ェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2,4−ジメチ
ル−8−キノリノラト)(3,5−ジメチルフェノラ
ト)アルミニウム(III) 、ビス(2,4−ジメチル−8
−キノリノラト)(3,5−ジ−tert−ブチルフェノラ
ト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−4−エチ
ル−8−キノリノラト)(パラ−クレゾラト)アルミニ
ウム(III) 、ビス(2−メチル−4−メトキシ−8−キ
ノリノラト)(パラ−フェニルフェノラト)アルミニウ
ム(III) 、ビス(2−メチル−5−シアノ−8−キノリ
ノラト)(オルト−クレゾラト)アルミニウム(III) 、
ビス(2−メチル−6−トリフルオロメチル−8−キノ
リノラト)(2−ナフトラト)アルミニウム(III) 等が
ある。
Further, in addition to 8-quinolinol or a derivative thereof, an aluminum complex having another ligand may be used, such as bis (2-methyl-
8-quinolinolato) (phenolato) aluminum (III)
, Bis (2-methyl-8-quinolinolato) (ortho-
Cresolato) aluminum (III), bis (2-methyl-
8-quinolinolato) (meth-cresolate) aluminum
(III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (para-cresolato) aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (ortho-phenylphenolate)
Aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (meth-phenylphenolato) aluminum (II
I), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (para-
Phenylphenolato) aluminum (III), bis (2-
Methyl-8-quinolinolato) (2,3-dimethylphenolato) aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (2,6-dimethylphenolato) aluminum (III), bis (2-methyl- 8-quinolinolato)
(3,4-dimethylphenolato) aluminum (III),
Bis (2-methyl-8-quinolinolato) (3,5-dimethylphenolato) aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (3,5-di-tert-butylphenolato) aluminum (III) ), Bis (2-methyl-8)
-Quinolinolato) (2,6-diphenylphenolato) aluminum (III), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (2,4,6-triphenylphenolato) aluminum (III), bis (2-methyl- 8-quinolinolato)
(2,3,6-trimethylphenolato) aluminum (I
II), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (2,
3,5,6-tetramethylphenolato) aluminum (I
II), bis (2-methyl-8-quinolinolato) (1-naphthrat) aluminum (III), bis (2-methyl-8
-Quinolinolato) (2-naphthrat) aluminum (II
I), bis (2,4-dimethyl-8-quinolinolato)
(Ortho-phenylphenolato) aluminum (III),
Bis (2,4-dimethyl-8-quinolinolato) (para-
Phenylphenolato) aluminum (III), bis (2,
4-dimethyl-8-quinolinolato) (meta-phenylphenolato) aluminum (III), bis (2,4-dimethyl-8-quinolinolato) (3,5-dimethylphenolato) aluminum (III), bis (2 4-dimethyl-8
-Quinolinolato) (3,5-di-tert-butylphenolato) aluminum (III), bis (2-methyl-4-ethyl-8-quinolinolato) (para-cresolato) aluminum (III), bis (2-methyl) -4-methoxy-8-quinolinolato) (para-phenylphenolato) aluminum (III), bis (2-methyl-5-cyano-8-quinolinolato) (ortho-cresolato) aluminum (III),
Bis (2-methyl-6-trifluoromethyl-8-quinolinolato) (2-naphthrat) aluminum (III);

【0048】このほか、ビス(2−メチル−8−キノリ
ノラト)アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス(2−
メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III) 、ビス
(2,4−ジメチル−8−キノリノラト)アルミニウム
(III) −μ−オキソ−ビス(2,4−ジメチル−8−キ
ノリノラト)アルミニウム(III) 、ビス(4−エチル−
2−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III) −
μ−オキソ−ビス(4−エチル−2−メチル−8−キノ
リノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−4
−メトキシキノリノラト)アルミニウム(III) −μ−オ
キソ−ビス(2−メチル−4−メトキシキノリノラト)
アルミニウム(III) 、ビス(5−シアノ−2−メチル−
8−キノリノラト)アルミニウム(III) −μ−オキソ−
ビス(5−シアノ−2−メチル−8−キノリノラト)ア
ルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−5−トリフルオ
ロメチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III) −μ
−オキソ−ビス(2−メチル−5−トリフルオロメチル
−8−キノリノラト)アルミニウム(III) 等であっても
よい。
In addition, bis (2-methyl-8-quinolinolato) aluminum (III) -μ-oxo-bis (2-
Methyl-8-quinolinolato) aluminum (III), bis (2,4-dimethyl-8-quinolinolato) aluminum
(III) -μ-oxo-bis (2,4-dimethyl-8-quinolinolato) aluminum (III), bis (4-ethyl-
2-methyl-8-quinolinolato) aluminum (III)-
μ-oxo-bis (4-ethyl-2-methyl-8-quinolinolato) aluminum (III), bis (2-methyl-4
-Methoxyquinolinolato) aluminum (III) -μ-oxo-bis (2-methyl-4-methoxyquinolinolato)
Aluminum (III), bis (5-cyano-2-methyl-
8-quinolinolato) aluminum (III) -μ-oxo-
Bis (5-cyano-2-methyl-8-quinolinolato) aluminum (III), bis (2-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolinolato) aluminum (III) -μ
-Oxo-bis (2-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolinolato) aluminum (III) and the like.

【0049】このほかのホスト物質としては、特開平8
−12600号公報(特願平6−110569号)に記
載のフェニルアントラセン誘導体や特開平8−1296
9号公報(特願平6−114456号)に記載のテトラ
アリールエテン誘導体なども好ましい。
Other host materials are disclosed in
Phenylanthracene derivative described in JP-A-12600 (Japanese Patent Application No. 6-110569) and JP-A-8-1296
No. 9 (Japanese Patent Application No. 6-114456) is also preferable.

【0050】発光層は電子輸送層を兼ねたものであって
もよく、このような場合はトリス(8−キノリノラト)
アルミニウム等を使用することが好ましい。これらの蛍
光性物質を蒸着すればよい。
The light emitting layer may serve also as an electron transporting layer. In such a case, tris (8-quinolinolato)
It is preferable to use aluminum or the like. These fluorescent substances may be deposited.

【0051】また、発光層は、必要に応じて、少なくと
も1種のホール注入輸送性化合物と少なくとも1種の電
子注入輸送性化合物との混合層とすることも好ましく、
さらにはこの混合層中にドーパントを含有させることが
好ましい。このような混合層における化合物の含有量
は、0.01〜20wt% 、さらには0.1〜15wt% と
することが好ましい。
The light emitting layer is preferably a mixed layer of at least one kind of hole injecting and transporting compound and at least one kind of electron injecting and transporting compound, if necessary.
Further, it is preferable that a dopant is contained in the mixed layer. The content of the compound in such a mixed layer is preferably 0.01 to 20% by weight, more preferably 0.1 to 15% by weight.

【0052】混合層では、キャリアのホッピング伝導パ
スができるため、各キャリアは極性的に有利な物質中を
移動し、逆の極性のキャリア注入は起こりにくくなるた
め、有機化合物がダメージを受けにくくなり、素子寿命
がのびるという利点がある。また、前述のドーパントを
このような混合層に含有させることにより、混合層自体
のもつ発光波長特性を変化させることができ、発光波長
を長波長に移行させることができるとともに、発光強度
を高め、素子の安定性を向上させることもできる。
In the mixed layer, a carrier hopping conduction path is formed, so that each carrier moves in a material having a favorable polarity, and carrier injection of the opposite polarity is less likely to occur, so that the organic compound is less likely to be damaged. This has the advantage that the element life is extended. Further, by including the above-described dopant in such a mixed layer, the emission wavelength characteristics of the mixed layer itself can be changed, the emission wavelength can be shifted to a longer wavelength, and the emission intensity is increased, The stability of the device can be improved.

【0053】混合層に用いられるホール注入輸送性化合
物および電子注入輸送性化合物は、各々、後述のホール
注入輸送性化合物および電子注入輸送性化合物の中から
選択すればよい。なかでも、ホール注入輸送性化合物と
しては、強い蛍光を持ったアミン誘導体、例えばホール
輸送性化合物であるトリフェニルジアミン誘導体、さら
にはスチリルアミン誘導体、芳香族縮合環を持つアミン
誘導体を用いるのが好ましい。
The hole injecting and transporting compound and the electron injecting and transporting compound used in the mixed layer may be selected from the hole injecting and transporting compound and the electron injecting and transporting compound described below, respectively. Among them, as the hole injecting and transporting compound, it is preferable to use an amine derivative having strong fluorescence, for example, a triphenyldiamine derivative which is a hole transporting compound, further a styrylamine derivative, and an amine derivative having an aromatic condensed ring. .

【0054】電子注入輸送性の化合物としては、キノリ
ン誘導体、さらには8−キノリノールないしその誘導体
を配位子とする金属錯体、特にトリス(8−キノリノラ
ト)アルミニウム(Alq3 )を用いることが好まし
い。また、上記のフェニルアントラセン誘導体、テトラ
アリールエテン誘導体を用いるのも好ましい。
As the compound capable of injecting and transporting electrons, it is preferable to use a quinoline derivative, furthermore a metal complex having 8-quinolinol or a derivative thereof as a ligand, particularly tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3). It is also preferable to use the above-mentioned phenylanthracene derivatives and tetraarylethene derivatives.

【0055】ホール注入輸送層用の化合物としては、強
い蛍光を持ったアミン誘導体、例えば上記のホール輸送
性化合物であるトリフェニルジアミン誘導体、さらには
スチリルアミン誘導体、芳香族縮合環を持つアミン誘導
体を用いるのが好ましい。
Examples of the compound for the hole injecting and transporting layer include amine derivatives having strong fluorescence, for example, the above-mentioned hole transporting compounds such as triphenyldiamine derivatives, styrylamine derivatives, and amine derivatives having an aromatic condensed ring. It is preferably used.

【0056】この場合の混合比は、それぞれのキャリア
移動度とキャリア濃度によるが、一般的には、ホール注
入輸送性化合物の化合物/電子注入輸送機能を有する化
合物の重量比が、1/99〜99/1、さらに好ましく
は10/90〜90/10、特に好ましくは20/80
〜80/20程度となるようにすることが好ましい。
The mixing ratio in this case depends on the respective carrier mobility and carrier concentration. In general, the weight ratio of the compound of the hole injecting and transporting compound / the compound having the electron injecting and transporting function is 1/99 to less. 99/1, more preferably 10/90 to 90/10, particularly preferably 20/80
It is preferable to set it to about 80/20.

【0057】また、混合層の厚さは、分子層一層に相当
する厚み以上で、有機化合物層の膜厚未満とすることが
好ましい。具体的には10〜150nmとすることが好ま
しく、さらには50〜100nmとすることが好ましい。
The thickness of the mixed layer is preferably not less than the thickness of one molecular layer and less than the thickness of the organic compound layer. Specifically, it is preferably 10 to 150 nm, more preferably 50 to 100 nm.

【0058】また、混合層の形成方法としては、異なる
蒸着源より蒸発させる共蒸着が好ましいが、蒸気圧(蒸
発温度)が同程度あるいは非常に近い場合には、予め同
じ蒸着ボード内で混合させておき、蒸着することもでき
る。混合層は化合物同士が均一に混合している方が好ま
しいが、場合によっては、化合物が島状に存在するもの
であってもよい。発光層は、一般的には、有機蛍光物質
を蒸着するか、あるいは、樹脂バインダー中に分散させ
てコーティングすることにより、発光層を所定の厚さに
形成する。
As a method for forming the mixed layer, co-evaporation in which evaporation is performed from different evaporation sources is preferable. However, when the vapor pressures (evaporation temperatures) are approximately the same or very close, they are mixed in advance in the same evaporation board. Alternatively, it can be deposited. In the mixed layer, it is preferable that the compounds are uniformly mixed, but in some cases, the compounds may exist in an island shape. The light-emitting layer is generally formed to a predetermined thickness by vapor-depositing an organic fluorescent substance or by dispersing and coating the resin in a resin binder.

【0059】また、ホール注入輸送性化合物は、例え
ば、特開昭63−295695号公報、特開平2−19
1694号公報、特開平3−792号公報、特開平5−
234681号公報、特開平5−239455号公報、
特開平5−299174号公報、特開平7−12622
5号公報、特開平7−126226号公報、特開平8−
100172号公報、EP0650955A1等に記載
されている各種有機化合物を用いることができる。例え
ば、テトラアリールベンジシン化合物(トリアリールジ
アミンないしトリフェニルジアミン:TPD)、芳香族
三級アミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、
トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を
有するオキサジアゾール誘導体、ポリチオフェン等であ
る。これらの化合物は、1種のみを用いても、2種以上
を併用してもよい。2種以上を併用するときは、別層に
して積層したり、混合したりすればよい。
The hole injecting / transporting compound is disclosed in, for example, JP-A-63-295695 and JP-A-2-19.
1694, JP-A-3-792, JP-A5-
JP-A-234681, JP-A-5-239455,
JP-A-5-299174, JP-A-7-12622
No. 5, JP-A-7-126226, JP-A-8-
Various organic compounds described in, for example, Japanese Patent No. 100172 and EP0650955A1 can be used. For example, a tetraarylbendicine compound (triaryldiamine or triphenyldiamine: TPD), an aromatic tertiary amine, a hydrazone derivative, a carbazole derivative,
Triazole derivatives, imidazole derivatives, oxadiazole derivatives having an amino group, polythiophene and the like. These compounds may be used alone or in combination of two or more. When two or more kinds are used in combination, they may be stacked as separate layers or mixed.

【0060】必要に応じて設けられる電子輸送層には、
トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3 )
等の8−キノリノールまたはその誘導体を配位子とする
有機金属錯体などのキノリン誘導体、オキサジアゾール
誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン
誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導
体、ニトロ置換フルオレン誘導体等を用いることができ
る。電子輸送層は発光層を兼ねたものであってもよく、
このような場合はトリス(8−キノリノラト)アルミニ
ウム等を使用することが好ましい。電子輸送層の形成
は、発光層と同様に、蒸着等によればよい。この有機物
材料の電子輸送層は、通常、必要ではないが、素子の構
成その他の条件により設けてもよい。
The electron transporting layer provided as necessary includes:
Tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3)
Quinoline derivatives such as organometallic complexes having 8-quinolinol or a derivative thereof as a ligand, oxadiazole derivatives, perylene derivatives, pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, quinoxaline derivatives, diphenylquinone derivatives, nitro-substituted fluorene derivatives, etc. be able to. The electron transport layer may also serve as a light emitting layer,
In such a case, it is preferable to use tris (8-quinolinolato) aluminum or the like. The electron transport layer may be formed by vapor deposition or the like, similarly to the light emitting layer. Although the electron transport layer of this organic material is not usually required, it may be provided depending on the structure of the device and other conditions.

【0061】ホール注入輸送層、発光層および有機材料
の電子輸送層の形成には、均質な薄膜が形成できること
から、真空蒸着法を用いることが好ましい。真空蒸着法
を用いた場合、アモルファス状態または結晶粒径が0.
2μm 以下の均質な薄膜が得られる。結晶粒径が0.2
μm を超えていると、不均一な発光となり、素子の駆動
電圧を高くしなければならなくなり、ホールの注入効率
も著しく低下する。
For forming the hole injecting and transporting layer, the light emitting layer and the electron transporting layer made of an organic material, it is preferable to use a vacuum evaporation method since a uniform thin film can be formed. When the vacuum deposition method is used, the amorphous state or the crystal grain size is 0.1 mm.
A homogeneous thin film of 2 μm or less can be obtained. 0.2 grain size
When the thickness exceeds μm, the light emission becomes non-uniform, the driving voltage of the device must be increased, and the hole injection efficiency is significantly reduced.

【0062】真空蒸着の条件は特に限定されないが、1
-4Pa以下の真空度とし、蒸着速度は0.01〜1nm/
sec 程度とすることが好ましい。また、真空中で連続し
て各層を形成することが好ましい。真空中で連続して形
成すれば、各層の界面に不純物が吸着することを防げる
ため、高特性が得られる。また、素子の駆動電圧を低く
したり、ダークスポットの発生・成長を抑制したりする
ことができる。
The conditions for vacuum deposition are not particularly limited.
The degree of vacuum is 0 -4 Pa or less, and the deposition rate is 0.01 to 1 nm /
It is preferable to set it to about sec. Further, it is preferable to form each layer continuously in a vacuum. If they are formed continuously in a vacuum, impurities can be prevented from adsorbing at the interface between the layers, so that high characteristics can be obtained. Further, the driving voltage of the element can be reduced, and the occurrence and growth of dark spots can be suppressed.

【0063】これら各層の形成に真空蒸着法を用いる場
合において、1層に複数の化合物を含有させる場合、化
合物を入れた各ボートを個別に温度制御して共蒸着する
ことが好ましい。
In the case where a plurality of compounds are contained in one layer when a vacuum evaporation method is used for forming each of these layers, it is preferable to co-deposit each boat containing the compounds by individually controlling the temperature.

【0064】さらに、素子の有機層や電極の酸化を防ぐ
ために、素子上を封止板等により封止することが好まし
い。封止板は、湿気の侵入を防ぐために、接着性樹脂層
を用いて、封止板を接着し密封する。封止ガスは、A
r、He、N2 等の不活性ガス等が好ましい。また、こ
の封止ガスの水分含有量は、100ppm 以下、より好ま
しくは10ppm 以下、特には1ppm 以下であることが好
ましい。この水分含有量に下限値は特にないが、通常
0.1ppm 程度である。
Further, in order to prevent oxidation of the organic layers and electrodes of the device, it is preferable to seal the device with a sealing plate or the like. The sealing plate adheres and seals the sealing plate using an adhesive resin layer in order to prevent moisture from entering. The sealing gas is A
An inert gas such as r, He, N 2 or the like is preferable. Further, the moisture content of the sealing gas is preferably 100 ppm or less, more preferably 10 ppm or less, and particularly preferably 1 ppm or less. Although there is no particular lower limit for the water content, it is usually about 0.1 ppm.

【0065】封止板の材料としては、好ましくは平板状
であって、ガラスや石英、樹脂等の透明ないし半透明材
料が挙げられるが、特にガラスが好ましい。このような
ガラス材として、コストの面からアルカリガラスが好ま
しいが、この他、ソーダ石灰ガラス、鉛アルカリガラ
ス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、シリカ
ガラス等のガラス組成のものも好ましい。特に、ソーダ
ガラスで、表面処理の無いガラス材が安価に使用でき、
好ましい。封止板としては、ガラス板以外にも、金属
板、プラスチック板等を用いることもできる。
The material of the sealing plate is preferably a flat plate, and may be a transparent or translucent material such as glass, quartz, resin, etc., and glass is particularly preferred. As such a glass material, an alkali glass is preferable from the viewpoint of cost, and in addition, a glass composition such as soda lime glass, lead alkali glass, borosilicate glass, aluminosilicate glass, and silica glass is also preferable. In particular, soda glass, a glass material without surface treatment can be used at low cost,
preferable. As the sealing plate, other than a glass plate, a metal plate, a plastic plate, or the like can be used.

【0066】封止板は、スペーサーを用いて高さを調整
し、所望の高さに保持してもよい。スペーサーの材料と
しては、樹脂ビーズ、シリカビーズ、ガラスビーズ、ガ
ラスファイバー等が挙げられ、特にガラスビーズ等が好
ましい。スペーサーは、通常、粒径の揃った粒状物であ
るが、その形状は特に限定されるものではなく、スペー
サーとしての機能に支障のないものであれば種々の形状
であってもよい。その大きさとしては、円換算の直径が
1〜20μm 、より好ましくは1〜10μm 、特に2〜
8μm が好ましい。このような直径のものは、粒長10
0μm 以下程度であることが好ましく、その下限は特に
規制されるものではないが、通常直径と同程度以上であ
る。
The height of the sealing plate may be adjusted to a desired height by using a spacer. Examples of the material of the spacer include resin beads, silica beads, glass beads, and glass fibers, and glass beads are particularly preferable. The spacer is usually a granular material having a uniform particle size, but the shape is not particularly limited, and may be various shapes as long as it does not hinder the function as the spacer. As the size, the diameter in terms of a circle is 1 to 20 μm, more preferably 1 to 10 μm, and especially 2 to 20 μm.
8 μm is preferred. Those having such a diameter have a grain length of 10
It is preferably about 0 μm or less, and the lower limit is not particularly limited, but is usually about the same as or larger than the diameter.

【0067】なお、封止板に凹部を形成した場合には、
スペーサーは使用しても、使用しなくてもよい。使用す
る場合の好ましい大きさとしては、前記範囲でよいが、
特に2〜8μm の範囲が好ましい。
When a recess is formed in the sealing plate,
Spacers may or may not be used. The preferred size when used is within the above range,
Particularly, the range of 2 to 8 μm is preferable.

【0068】スペーサーは、予め封止用接着剤中に混入
されていても、接着時に混入してもよい。封止用接着剤
中におけるスペーサーの含有量は、好ましくは0.01
〜30wt%、より好ましくは0.1〜5wt%である。
The spacer may be mixed in the sealing adhesive in advance, or may be mixed at the time of bonding. The content of the spacer in the sealing adhesive is preferably 0.01
-30 wt%, more preferably 0.1-5 wt%.

【0069】接着剤としては、安定した接着強度が保
て、気密性が良好なものであれば特に限定されるもので
はないが、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ
樹脂接着剤を用いることが好ましい。
The adhesive is not particularly limited as long as it can maintain stable adhesive strength and has good airtightness, but it is preferable to use a cationic curing type ultraviolet curing epoxy resin adhesive. .

【0070】本発明において、有機EL構造体を形成す
る基板としては、非晶質基板たとえばガラス、石英な
ど、結晶基板たとえば、Si、GaAs、ZnSe、Z
nS、GaP、InPなどがあげられ、またこれらの結
晶基板に結晶質、非晶質あるいは金属のバッファ層を形
成した基板も用いることができる。また金属基板として
は、Mo、Al、Pt、Ir、Au、Pdなどを用いる
ことができ、好ましくはガラス基板が用いられる。基板
は、通常光取り出し側となるため、上記電極と同様な光
透過性を有することが好ましい。
In the present invention, the substrate on which the organic EL structure is formed is an amorphous substrate such as glass or quartz, or a crystalline substrate such as Si, GaAs, ZnSe, or Z.
Examples include nS, GaP, and InP, and a substrate in which a crystalline, amorphous, or metal buffer layer is formed on these crystalline substrates can also be used. As the metal substrate, Mo, Al, Pt, Ir, Au, Pd, or the like can be used, and a glass substrate is preferably used. Since the substrate is usually on the light extraction side, it is preferable that the substrate has the same light transmittance as the above-mentioned electrodes.

【0071】さらに、本発明素子を、平面上に多数並べ
てもよい。平面上に並べられたそれぞれの素子の発光色
を変えて、カラーのディスプレーにすることができる。
Further, a large number of the elements of the present invention may be arranged on a plane. By changing the emission color of each element arranged on a plane, a color display can be obtained.

【0072】基板に色フィルター膜や蛍光性物質を含む
色変換膜、あるいは誘電体反射膜を用いて発光色をコン
トロールしてもよい。
The emission color may be controlled by using a color filter film, a color conversion film containing a fluorescent substance, or a dielectric reflection film on the substrate.

【0073】色フィルター膜には、液晶ディスプレイ等
で用いられているカラーフィルターを用いれば良いが、
有機EL素子の発光する光に合わせてカラーフィルター
の特性を調整し、取り出し効率・色純度を最適化すれば
よい。
As the color filter film, a color filter used in a liquid crystal display or the like may be used.
The characteristics of the color filter may be adjusted in accordance with the light emitted from the organic EL element to optimize the extraction efficiency and the color purity.

【0074】また、EL素子材料や蛍光変換層が光吸収
するような短波長の外光をカットできるカラーフィルタ
ーを用いれば、素子の耐光性・表示のコントラストも向
上する。
When a color filter capable of cutting off short-wavelength external light that is absorbed by the EL element material or the fluorescent conversion layer is used, the light resistance of the element and the contrast of display are improved.

【0075】また、誘電体多層膜のような光学薄膜を用
いてカラーフィルターの代わりにしても良い。
An optical thin film such as a dielectric multilayer film may be used instead of the color filter.

【0076】蛍光変換フィルター膜は、EL発光の光を
吸収し、蛍光変換膜中の蛍光体から光を放出させること
で、発光色の色変換を行うものであるが、組成として
は、バインダー、蛍光材料、光吸収材料の三つから形成
される。
The fluorescent conversion filter film absorbs EL light and emits light from the phosphor in the fluorescent conversion film to convert the color of the emitted light. It is formed from a fluorescent material and a light absorbing material.

【0077】蛍光材料は、基本的には蛍光量子収率が高
いものを用いれば良く、EL発光波長域に吸収が強いこ
とが望ましい。実際には、レーザー色素などが適してお
り、ローダミン系化合物・ペリレン系化合物・シアニン
系化合物・フタロシアニン系化合物(サブフタロシアニ
ン等も含む)ナフタロイミド系化合物・縮合環炭化水素
系化合物・縮合複素環系化合物・スチリル系化合物・ク
マリン系化合物等を用いればよい。
As the fluorescent material, basically, a material having a high fluorescence quantum yield may be used, and it is desirable that the fluorescent material has strong absorption in the EL emission wavelength region. In practice, laser dyes and the like are suitable, and rhodamine compounds, perylene compounds, cyanine compounds, phthalocyanine compounds (including subphthalocyanines, etc.) naphthaloimide compounds, condensed ring hydrocarbon compounds, condensed heterocyclic compounds A styryl compound, a coumarin compound or the like may be used.

【0078】バインダーは、基本的に蛍光を消光しない
ような材料を選べば良く、フォトリソグラフィー・印刷
等で微細なパターニングが出来るようなものが好まし
い。また、基板上にホール注入電極と接する状態で形成
される場合、ホール注入電極(ITO、IZO等)の成
膜時にダメージを受けないような材料が好ましい。
As the binder, a material that does not quench the fluorescence may be basically selected, and a binder that can be finely patterned by photolithography, printing, or the like is preferable. Further, in the case of being formed on the substrate in contact with the hole injection electrode, a material which is not damaged when forming the hole injection electrode (ITO, IZO, or the like) is preferable.

【0079】光吸収材料は、蛍光材料の光吸収が足りな
い場合に用いるが、必要のない場合は用いなくても良
い。また、光吸収材料は、蛍光性材料の蛍光を消光しな
いような材料を選べば良い。
The light absorbing material is used when the light absorption of the fluorescent material is insufficient, but may be omitted when unnecessary. As the light absorbing material, a material that does not quench the fluorescence of the fluorescent material may be selected.

【0080】本発明の有機EL素子は、通常、直流駆動
型、パルス駆動型のEL素子として用いられるが、交流
駆動とすることもできる。印加電圧は、通常、2〜30
V 程度とされる。
The organic EL device of the present invention is generally used as a DC-driven or pulse-driven EL device, but it can also be driven by an AC device. The applied voltage is usually 2 to 30
V.

【0081】[0081]

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。 <実施例1>ガラス基板としてコーニング社製商品名7
059基板を中性洗剤を用いてスクラブ洗浄した。次い
で、この基板をスパッタ装置の基板ホルダーに固定し、
ITO酸化物ターゲットを用いDCマグネトロンスパッ
タリング法により、ITOホール注入電極層を形成し
た。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail by showing specific examples of the present invention. <Example 1> Corning product name 7 as a glass substrate
The 059 substrate was scrub-cleaned using a neutral detergent. Next, this substrate is fixed to a substrate holder of a sputtering apparatus,
An ITO hole injection electrode layer was formed by a DC magnetron sputtering method using an ITO oxide target.

【0082】ITOが成膜された基板を、中性洗剤、ア
セトン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノ
ール中から引き上げて乾燥した。次いで、表面をUV/
3洗浄した後、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し
て、槽内を1×10-4Pa以下まで減圧した。
The substrate on which the ITO film had been formed was subjected to ultrasonic cleaning using a neutral detergent, acetone and ethanol, pulled up from boiling ethanol and dried. Then, the surface is UV /
After washing with O 3, it was fixed to a substrate holder of a vacuum evaporation apparatus, and the pressure in the tank was reduced to 1 × 10 −4 Pa or less.

【0083】次いで、蒸着法により、ポリチオフェンを
蒸着速度0.1nm/secで10nmの厚さに蒸着してホー
ル注入層を形成し、TPDを蒸着速度0.1nm/secで
20nmの厚さに蒸着してホール輸送層を形成した。
Next, polythiophene is deposited to a thickness of 10 nm at a deposition rate of 0.1 nm / sec to form a hole injection layer, and TPD is deposited to a thickness of 20 nm at a deposition rate of 0.1 nm / sec. Thus, a hole transport layer was formed.

【0084】減圧を保ったまま、N,N,N’,N’−
テトラキス(m−ビフェニル)−1,1’−ビフェニル
−4,4’−ジアミン(TPD)と、トリス(8−キノ
リノラト)アルミニウム(Alq3 )と、ルブレンと
を、全体の蒸着速度0.2nm/secとして40nmの厚さに
蒸着し、発光層とした。TPD:Alq3 =1:1(重
量比)、この混合物に対してルブレンを0.5mol%ド
ープした。
While maintaining the reduced pressure, N, N, N ', N'-
Tetrakis (m-biphenyl) -1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (TPD), tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3) and rubrene were deposited at an overall deposition rate of 0.2 nm / sec. Was deposited to a thickness of 40 nm to form a light emitting layer. TPD: Alq 3 = 1: 1 (weight ratio), and this mixture was doped with rubrene at 0.5 mol%.

【0085】さらに、減圧を保ったまま、スパッタ装置
に移し、原料として酸化ストロンチウム(SrO)、酸
化リチウム(Li2O)、酸化シリコン(SiO2
を、全成分に対しそれぞれ、 SrO:80 mol% Li2O :10 mol% SiO2 :10 mol% となるように混合したターゲットを用い、無機絶縁性電
子注入輸送層を0.8nmの膜厚に成膜した。このときの
成膜条件として、基板温度25℃、スパッタガスAr、
成膜レート1nm/min 、動作圧力0.5Pa、投入電力5
W/cm2 とした。このとき、スパッタガスをAr/N
2 :1/1として100SCCM供給しながら無機絶縁性電
子注入輸送層を0.8nmの膜厚に成膜した。
Further, while maintaining the reduced pressure, the wafer was transferred to a sputtering apparatus, and strontium oxide (SrO), lithium oxide (Li 2 O), and silicon oxide (SiO 2 ) were used as raw materials.
Was mixed with SrO: 80 mol% Li 2 O: 10 mol% SiO 2 : 10 mol% with respect to all the components, and the inorganic insulating electron injection / transport layer was formed to a thickness of 0.8 nm. Was formed. The film forming conditions at this time include a substrate temperature of 25 ° C., a sputtering gas Ar,
Film formation rate 1 nm / min, operating pressure 0.5 Pa, input power 5
W / cm 2 . At this time, the sputtering gas is Ar / N
The inorganic insulative electron injecting and transporting layer was formed to a thickness of 0.8 nm while supplying 100 SCCM at 2 : 1.

【0086】さらに、減圧を保ったまま、Alを200
nmの厚さに蒸着して陰電極とした。
Further, while maintaining the reduced pressure, Al
A negative electrode was formed by vapor deposition to a thickness of nm.

【0087】最後にガラス封止して有機EL素子(正積
層)を得た。また、上記無機絶縁性電子注入輸送層に代
えて、蒸着法により、トリス(8−キノリノラト)アル
ミニウム(Alq3 )を蒸着速度0.2nm/secとして3
0nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とし、さらに、減
圧状態を保ったまま、MgAg(重量比10:1)を蒸
着速度0.2nm/secで200nmの厚さに蒸着して電子注
入電極とした以外は上記と同様にして有機EL素子を作
製し、比較サンプルとした。
Finally, glass sealing was performed to obtain an organic EL device (normal stack). Instead of the inorganic insulating electron injecting and transporting layer, tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3) was deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec by vapor deposition.
An electron injecting and transporting layer is formed by vapor deposition to a thickness of 0 nm, and MgAg (weight ratio: 10: 1) is vapor deposited to a thickness of 200 nm at a vapor deposition rate of 0.2 nm / sec while maintaining a reduced pressure. An organic EL device was prepared in the same manner as above except that the electrode was used, and used as a comparative sample.

【0088】得られた有機EL素子に空気中で、電界を
印加したところ、ダイオード特性を示し、ITO側をプ
ラス、Al側をマイナスにバイアスした場合、電流は、
電圧の増加とともに増加し、封止板側から観察して通常
の室内ではっきりとした発光が観察された。また、繰り
返し発光動作をさせても、輝度の低下はみられなかっ
た。
When an electric field was applied to the obtained organic EL device in air, the device showed diode characteristics. When the ITO side was biased to the plus side and the Al side was biased to the minus side, the current was:
The voltage increased with an increase in the voltage, and a clear light emission was observed in a normal room when observed from the sealing plate side. Further, even when the light emitting operation was repeatedly performed, no decrease in luminance was observed.

【0089】次に、加速試験として、100mA/cm2
一定電流で発光輝度、寿命特性を調べた。従来の有機材
料を電子注入輸送層としたこと以外全く同様の比較サン
プルに比べ、10%程度発光輝度が向上していた。ま
た、比較サンプルは300時間で輝度が半減したのに対
して本発明サンプルは、輝度半減時間が500時間以上
であった。
Next, as an acceleration test, the light emission luminance and life characteristics were examined at a constant current of 100 mA / cm 2 . The emission luminance was improved by about 10% as compared with a completely similar comparative sample except that the conventional organic material was used as the electron injecting and transporting layer. The luminance of the comparative sample was reduced by half in 300 hours, whereas the luminance of the sample of the present invention was reduced by 500 hours or more.

【0090】<実施例2>実施例1において、無機絶縁
性電子注入輸送層の主成分、安定剤を、それぞれ、Sr
OからMgO、CaO、またはこれらの混合酸化物に、
Li2OからK2O、Rb2O、K2O、Na2O、Cs
2O、またはこれらの混合酸化物に、SiO2からGeO
2 、またはSiO2 とGeO2 の混合酸化物に代えたと
ころほぼ同様な結果が得られた。また、陰電極構成材料
を、AlからAg,In,Ti,Cu,Au,Mo,
W,Pt,Pd,Ni、またはこれらの合金としても同
様であった。また、Ar:N2 の混合比を50:50〜
90:5の範囲で変えても同様であり、スパッタガスを
Arから、Ne,Xe,Krに換えても同様だった。
<Example 2> In Example 1, the main component and the stabilizer of the inorganic insulating electron injecting and transporting layer were changed to Sr, respectively.
From O to MgO, CaO, or a mixed oxide thereof,
From Li 2 O to K 2 O, Rb 2 O, K 2 O, Na 2 O, Cs
GeO from SiO 2 to 2 O or mixed oxides thereof
2, or SiO 2 and substantially the same results was instead mixed oxides of GeO 2 were obtained. Further, the material of the negative electrode is changed from Al to Ag, In, Ti, Cu, Au, Mo,
The same applies to W, Pt, Pd, Ni, or alloys thereof. Further, the mixing ratio of Ar: N 2 is set to 50: 50-
The same was true even when the sputtering gas was changed in the range of 90: 5, and the same was true when the sputtering gas was changed from Ar to Ne, Xe, and Kr.

【0091】[0091]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、有機層に
ダメージを与えることなく素子を製造することができ、
長寿命で、高効率で、耐候性を備え、安定性が高く、し
かも安価な有機EL素子の製造方法を実現することがで
きる。
As described above, according to the present invention, an element can be manufactured without damaging the organic layer.
A long-life, high-efficiency, weather-resistant, highly stable, and inexpensive method for manufacturing an organic EL device can be realized.

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

【図1】本発明の有機EL素子の構成例を示す概略断面
図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a configuration example of an organic EL device of the present invention.

【図2】従来の有機EL素子の構成例を示す概略断面図
である。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing a configuration example of a conventional organic EL element.

【図3】従来の有機EL素子の他の構成例を示す概略断
面図である。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing another configuration example of a conventional organic EL element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 ホール注入電極 3 陰電極 4 ホール注入輸送層 5 発光層 6 無機絶縁性電子注入輸送層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Hole injection electrode 3 Negative electrode 4 Hole injection transport layer 5 Light emitting layer 6 Inorganic insulating electron injection transport layer

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板と、この基板上に形成された一対の
ホール注入電極と陰電極と、これらの電極間に設けられ
た少なくとも発光機能に関与する有機層とを有し、この
有機層と陰電極との間には、酸化物により形成されてい
る無機絶縁性電子注入輸送層を有する有機EL素子の製
造方法であって、 前記無機絶縁性電子注入輸送層をスパッタ法にて成膜す
る際に、スパッタガスと窒素ガス(N2)との混合ガス
で成膜して無機絶縁性電子注入輸送層を得る有機EL素
子の製造方法。
1. A semiconductor device comprising: a substrate; a pair of a hole injection electrode and a cathode formed on the substrate; and an organic layer provided at least between the electrodes and involved in a light emitting function. A method for manufacturing an organic EL device having an inorganic insulating electron injecting and transporting layer formed of an oxide between a cathode and a cathode, wherein the inorganic insulating electron injecting and transporting layer is formed by sputtering. In this case, a method for manufacturing an organic EL device in which an inorganic insulating electron injecting and transporting layer is obtained by forming a film with a mixed gas of a sputtering gas and a nitrogen gas (N 2 ).
【請求項2】 前記スパッタガスと窒素ガスとの混合比
は、50:50〜90:5である請求項1の有機EL素
子の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the mixing ratio of the sputtering gas and the nitrogen gas is 50:50 to 90: 5.
【請求項3】 前記無機絶縁性電子注入輸送層は、 主成分として酸化リチウム、酸化ルビジウム、酸化カリ
ウム、酸化ナトリウム、酸化セシウム、酸化ストロンチ
ウム、酸化マグネシウム、および酸化カルシウムから選
択される1種以上の酸化物を含有する請求項1または2
の有機EL素子の製造方法。
3. The inorganic insulative electron injecting and transporting layer comprises at least one selected from the group consisting of lithium oxide, rubidium oxide, potassium oxide, sodium oxide, cesium oxide, strontium oxide, magnesium oxide, and calcium oxide. 3. An oxide containing an oxide.
A method for manufacturing an organic EL device.
【請求項4】 前記無機絶縁性電子注入輸送層は、さら
に安定剤として酸化シリコン、および/または酸化ゲル
マニウムを含有する請求項1〜3のいずれかの有機EL
素子の製造方法。
4. The organic EL according to claim 1, wherein the inorganic insulating electron injection / transport layer further contains silicon oxide and / or germanium oxide as a stabilizer.
Device manufacturing method.
【請求項5】 前記陰極は、Al,Ag,In,Ti,
Cu,Au,Mo,W,Pt,PdおよびNiから選択
される1種または2種以上の金属元素により形成されて
いる請求項1〜4のいずれかの有機EL素子の製造方
法。
5. The cathode according to claim 1, wherein the cathode comprises Al, Ag, In, Ti,
The method for manufacturing an organic EL device according to any one of claims 1 to 4, wherein the organic EL device is formed of one or more metal elements selected from Cu, Au, Mo, W, Pt, Pd, and Ni.
【請求項6】 前記無機絶縁性電子注入輸送層の膜厚
は、0.1〜2nmである請求項1〜5のいずれかの有機
EL素子製造方法。
6. The method according to claim 1, wherein the thickness of the inorganic insulating electron injection / transport layer is 0.1 to 2 nm.
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