JP2000223274A - Organic el element - Google Patents
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Abstract
Description
【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、例えば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 is formed by forming a transparent electrode such as ITO on a glass substrate, and forming an organic amine-based hole transport layer on the transparent electrode, for example, from an Alq3 material exhibiting electron conductivity and exhibiting strong light emission. An organic light-emitting layer is laminated, and an electrode having a small work function such as MgAg is formed as a basic element.
【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。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 structure in which a light emitting layer and an electron transport layer are provided between a hole injection electrode and an electron injection electrode. There is a structure in which a layer 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３および図４に、有機ＥＬ素子の代表的
な構造を示す。FIGS. 3 and 4 show a typical structure of an organic EL device.
【０００６】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。In FIG. 3, 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.
【０００７】図４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。In FIG. 4, 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.
【０００８】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、有機薄膜の劣化や、熱によ
るダメージ、電気的なダメージも無機半導体のＬＥＤ
（発光ダイオード）、ＬＤ（レーザーダイオード）に比
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 efficiently injecting and transporting holes and electrons from between these electrodes. However, these materials are susceptible to damage at the time of manufacturing, and have a problem in affinity with electrodes. Deterioration of organic thin films, damage by heat, and electrical damage are also caused by inorganic semiconductor LEDs.
(Light emitting diode) and LD (laser diode).
【０００９】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。In addition, many organic materials are relatively expensive, and there is a great merit to replace some of the constituent films with inexpensive inorganic materials in order to provide low-cost organic EL device-applied products.
【００１０】また、今まで以上に発光効率を改善し、低
駆動電圧で、より消費電流の少ない素子の開発が望まれ
ている。[0010] Further, there is a demand for the development of a device with improved luminous efficiency, lower driving voltage and lower current consumption than ever before.
【００１１】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、電子のトラップ性がないために、発光特性や基本素
子の信頼性の点で従来の有機ＥＬ素子を越える特性を得
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 is 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. However, since there is no electron trapping property, It has been impossible to obtain characteristics exceeding those of the conventional organic EL device in terms of light emitting characteristics and reliability of the basic device.
【００１２】本発明者らは、上記の点に鑑み、特願平１
０−３４７９４６号において、効率のよいホール注入を
行うことのできる無機絶縁性ホール注入輸送層として、
シリコンおよび／またはゲルマニウムの酸化物を主成分
とし、主成分の平均組成、好ましくはラザフォード後方
散乱により得られたものを、（Ｓｉ1-xＧｅx）Ｏyと表
したとき ０≦ｘ≦１ １．７≦ｙ≦１．９９ である無機絶縁性ホール注入輸送層を提案するに至っ
た。しかしながら、このような無機絶縁性ホール注入輸
送層を用いても、量産工程において、リーク電流を発生
する画素を生じる場合があり、表示面に品質の低下を招
くとともに、製品の均一化を図る上でも大きな障害とな
っていた。[0012] In view of the above points, the present inventors have made a Japanese Patent Application No. Hei.
0-347946, as an inorganic insulating hole injection transport layer capable of performing efficient hole injection,
When an oxide containing silicon and / or germanium as a main component and an average composition of the main component, preferably obtained by Rutherford backscattering, is expressed as (Si 1-x Ge x ) O y , 0 ≦ x ≦ 1 An inorganic insulating hole injecting and transporting layer satisfying 1.7 ≦ y ≦ 1.99 has been proposed. However, even when such an inorganic insulating hole injecting and transporting layer is used, a pixel that generates a leak current may be generated in a mass production process, which causes deterioration in quality on a display surface and uniformity of a product. But it was a major obstacle.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐久
性、耐熱性を有し、長寿命で、効率が改善され、動作電
圧が低く、低コストでしかもリーク電流の発生を効果的
に抑制することのできる有機ＥＬ素子を実現することで
ある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to have durability, heat resistance, long life, improved efficiency, low operating voltage, low cost, and effective generation of leakage current. An object of the present invention is to realize an organic EL element that can be suppressed.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
の本発明により達成される。 （１） ホール注入電極と、電子注入電極と、これらの
電極間に設けられた１種以上の有機層とを有し、前記ホ
ール注入電極と前記有機層との間には第１の無機絶縁性
ホール注入層と、第２の無機絶縁性ホール注入層とを有
し、前記第１および第２の無機絶縁性ホール注入層は、
シリコンおよび／またはゲルマニウムの酸化物を主成分
とし、主成分の平均組成を、（Ｓｉ1-xＧｅx）Ｏyと表
したとき前記第１の無機絶縁性ホール注入輸送層は、 ０≦ｘ≦１ ０＜ｙ＜１．７ 前記第２の無機絶縁性ホール注入輸送層は、 ０≦ｘ≦１ １．７≦ｙ≦１．９９ である有機ＥＬ素子。 （２） 前記第１および第２の無機絶縁性ホール注入層
の組成は、膜厚方向に変化している傾斜構造を有する上
記（１）の有機ＥＬ素子。 （３） 前記第１の無機絶縁性ホール注入層の膜厚が
０．０５〜１０nmである上記（１）または（２）の有機
ＥＬ素子。 （４） 前記第２の無機絶縁性ホール注入層の膜厚が
０．０５〜１０nmである上記（１）〜（３）のいずれか
の有機ＥＬ素子。This and other objects are achieved by the present invention described below. (1) a hole injection electrode, an electron injection electrode, and one or more organic layers provided between the electrodes; a first inorganic insulating layer is provided between the hole injection electrode and the organic layer; An inorganic hole injecting layer and a second inorganic insulating hole injecting layer, wherein the first and second inorganic insulating hole injecting layers are
When the main component is an oxide of silicon and / or germanium, and the average composition of the main components is expressed as (Si 1-x Ge x ) O y , the first inorganic insulating hole injecting and transporting layer has a relation of 0 ≦ x ≦ 10 <y <1.7 An organic EL device in which the second inorganic insulating hole injection / transport layer satisfies 0 ≦ x ≦ 1 1.7 ≦ y ≦ 1.99. (2) The organic EL device according to (1), wherein the composition of the first and second inorganic insulating hole injection layers has a tilted structure that changes in the film thickness direction. (3) The organic EL device according to (1) or (2), wherein the first inorganic insulating hole injection layer has a thickness of 0.05 to 10 nm. (4) The organic EL device according to any one of (1) to (3), wherein the thickness of the second inorganic insulating hole injection layer is 0.05 to 10 nm.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】本発明の有機ＥＬ素子は、ホール
注入電極と、電子注入電極と、これらの電極間に設けら
れた１種以上の有機層とを有し、前記ホール注入電極と
前記有機層との間には第１の無機絶縁性ホール注入層
と、第２の無機絶縁性ホール注入層とを有し、前記第１
および第２の無機絶縁性ホール注入層は、シリコンおよ
び／またはゲルマニウムの酸化物を主成分とし、ラザフ
ォード後方散乱により得られる主成分の平均組成を、
（Ｓｉ1-xＧｅx）Ｏyと表したとき、前記第１の無機絶
縁性ホール注入輸送層が、 ０≦ｘ≦１ ０＜ｙ＜１．７ であり、前記第２の無機絶縁性ホール注入輸送層が、 ０≦ｘ≦１ １．７≦ｙ≦１．９９ である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The organic EL device of the present invention has a hole injection electrode, an electron injection electrode, and one or more organic layers provided between these electrodes. A first inorganic insulating hole-injecting layer and a second inorganic insulating hole-injecting layer between the first and second organic insulating layers;
And the second inorganic insulating hole injection layer is mainly composed of silicon and / or germanium oxide, and has an average composition of the main components obtained by Rutherford back scattering,
When represented by (Si 1-x Ge x ) O y , the first inorganic insulating hole injecting and transporting layer satisfies 0 ≦ x ≦ 10 <y <1.7, and the second inorganic insulating The hole injecting and transporting layer satisfies 0 ≦ x ≦ 1 1.7 ≦ y ≦ 1.99.
【００１６】このように、無機絶縁性ホール注入輸送層
を、ホール注入電極側の第１の層と第２の層とに分け、
それぞれの層の組成を上記のようにすることにより、リ
ーク電流の発生を防止することができる。As described above, the inorganic insulating hole injecting and transporting layer is divided into the first layer and the second layer on the side of the hole injecting electrode,
By setting the composition of each layer as described above, generation of a leak current can be prevented.
【００１７】第１および第２の無機絶縁性ホール注入輸
送層の主成分である酸化物を酸素プアとし、酸素空位を
生成させることにより、ホール注入電極から発光層側の
有機層へ効率よくホールを注入することができる。特
に、ホール注入電極側に近い第１の無機絶縁性ホール注
入層をより酸素の少ない状態とし、有機層に近い第２の
無機絶縁性ホール注入層を、前記第１の無機絶縁性ホー
ル注入輸送層より酸素量が多い状態とすることによりリ
ーク電流の発生を防止しつつ、高いホール注入効率を実
現することができる。しかも、有機層からホール注入電
極への電子の移動を抑制することができ、発光層でのホ
ールと電子との再結合を効率よく行わせることができ
る。また、ホール注入輸送を目的としているため、逆バ
イアスをかけると発光しない。特に、時分割駆動方式な
ど、高い発光輝度が要求されるディスプレイに効果的に
応用でき、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。The oxide which is a main component of the first and second inorganic insulating hole injecting / transporting layers is used as an oxygen poor to generate oxygen vacancies, thereby efficiently transferring holes from the hole injecting electrode to the organic layer on the light emitting layer side. Can be injected. In particular, the first inorganic insulating hole injection layer closer to the hole injection electrode side is made to contain less oxygen, and the second inorganic insulating hole injection layer closer to the organic layer is transferred to the first inorganic insulating hole injection transport. When the oxygen content is higher than that of the layer, high hole injection efficiency can be realized while preventing generation of a leak current. In addition, the transfer of electrons from the organic layer to the hole injection electrode can be suppressed, and the recombination of holes and electrons in the light emitting layer can be performed efficiently. Further, since the purpose is hole injection transport, no light is emitted when a reverse bias is applied. In particular, the organic EL device can be effectively applied to a display that requires high light emission luminance, such as a time-division driving method, and can provide an organic EL element having both the advantages of an inorganic material and the advantages of an organic material.
【００１８】本発明の有機ＥＬ素子は、従来の有機ホー
ル注入層を有する素子と同等の輝度が得られ、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。The organic EL device of the present invention can achieve the same luminance as a device having a conventional organic hole injection layer.
Because of its high heat resistance and weather resistance, it has a longer lifespan than conventional ones and less occurrence of leaks and dark spots. 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.
【００１９】第１および第２の無機絶縁性ホール注入輸
送層の酸素の含有量を表すｙは、上記組成範囲となって
いればよく、第１のホール注入輸送層が、０超であって
１．７未満、第２のホール注入輸送層が、１．７以上で
あって１．９９以下である。ｙがこれより大きくても、
ｙがこれより小さくてもホール注入能力が低下し、輝度
が低下してくる。また、好ましくは第１のホール注入輸
送層が、０．３以上であって１．５以下、第２のホール
注入輸送層が、１．８５以上であって１．９８以下であ
る。Y representing the oxygen content of the first and second inorganic insulating hole injecting and transporting layers may be within the above composition range. The ratio of the second hole injection / transport layer is less than 1.7 and not less than 1.7 and not more than 1.99. Even if y is larger than this,
Even if y is smaller than this, the hole injection ability is reduced and the luminance is reduced. Preferably, the thickness of the first hole injection / transport layer is 0.3 or more and 1.5 or less, and the thickness of the second hole injection / transport layer is 1.85 or more and 1.98 or less.
【００２０】また、それぞれの層が、平均組成として上
記範囲となっていればよく、膜厚方向に組成が変化する
いわゆる傾斜構造となっていてもよい。この場合、傾斜
構造の第１および第２の無機絶縁性ホール注入輸送層
は、全膜厚中、ホール注入電極側から１／４の膜厚部分
（第１の無機絶縁性ホール注入輸送層側）のｙが、０超
であって１．７未満、有機層側から１／４の膜厚部分
（第２の無機絶縁性ホール注入輸送層側）のｙが、１．
７以上であって１．９９以下であることが好ましい。Each layer may have an average composition within the above range, and may have a so-called tilted structure in which the composition changes in the film thickness direction. In this case, the first and second inorganic insulating hole injecting and transporting layers having the inclined structure have a film thickness of 1/4 of the total film thickness from the hole injecting electrode side (the first inorganic insulating hole injecting and transporting layer side). Y) is more than 0 and less than 1.7, and y of the film thickness portion (the second inorganic insulating hole injecting and transporting layer side) of １ ／ from the organic layer side is 1.
It is preferably 7 or more and 1.99 or less.
【００２１】無機絶縁性ホール注入輸送層は、酸化ケイ
素でも酸化ゲルマニウムでもよく、それらの混合薄膜で
もよい。これらの組成比を表すｘは、０≦ｘ≦１であ
る。また、好ましくはｘは０．４以下、より好ましくは
０．３以下、特に０．２以下であることが好ましい。The inorganic insulating hole injecting / transporting layer may be silicon oxide or germanium oxide, or may be a mixed thin film thereof. X representing these composition ratios is 0 ≦ x ≦ 1. Further, x is preferably 0.4 or less, more preferably 0.3 or less, and particularly preferably 0.2 or less.
【００２２】あるいは、ｘは好ましくは０．６以上、よ
り好ましくは０．７以上、特に０．８以上であってもよ
い。Alternatively, x may be preferably 0.6 or more, more preferably 0.7 or more, especially 0.8 or more.
【００２３】上記酸素の含有量は、ラザフォード後方散
乱により得られた膜中の平均組成であるが、これと同等
な精度を得られるものであれば特に限定されるものでは
ない。The above oxygen content is the average composition in the film obtained by Rutherford backscattering, but is not particularly limited as long as the same accuracy can be obtained.
【００２４】第１および第２の無機絶縁性ホール注入輸
送層には、他に、不純物として、スパッタガスに用いる
Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等を好ましくは合計１０at％以
下、より好ましくは０．０１〜２wt％、特に０．０５〜
１．５wt％程度含有していてもよい。これらの元素は１
種でも２種以上を含有していてもよく、これらを２種以
上用いる場合の混合比は任意である。The first and second inorganic insulating hole injecting and transporting layers may further contain, as impurities, Ne, Ar, Kr, Xe, etc. used in a sputtering gas, preferably in a total of 10 at% or less, more preferably 0.1 at% or less. 01 to 2 wt%, especially 0.05 to
It may be contained at about 1.5 wt%. These elements are 1
A mixture of two or more kinds may be used, and when two or more kinds are used, the mixing ratio is arbitrary.
【００２５】これらの元素はスパッタガスとして使用さ
れ、無機絶縁性ホール注入輸送層成膜時に混入する。こ
れらの元素の含有量が多くなるとトラップ効果が極端に
低下し、所望の性能が得られない。These elements are used as a sputtering gas, and are mixed when forming the inorganic insulating hole injection transport layer. When the content of these elements increases, the trapping effect is extremely reduced, and desired performance cannot be obtained.
【００２６】スパッタガスの含有量は、成膜時の圧力
と、スパッタガスと酸素の流量比、成膜レート等によ
り、特に成膜時の圧力で決められる。スパッタガスの含
有量を上記範囲とするためには、高真空側で成膜した方
が好ましく、具体的には、１Pa以下、特に０．１〜１Pa
の範囲が好ましい。The content of the sputtering gas is determined by the pressure at the time of film formation, the flow rate ratio between the sputtering gas and oxygen, the film formation rate, and the like, particularly the pressure at the time of film formation. In order to keep the content of the sputtering gas in the above range, it is preferable to form the film on the high vacuum side, specifically, 1 Pa or less, particularly 0.1 to 1 Pa
Is preferable.
【００２７】なお、第１および第２の無機絶縁性ホール
注入輸送層全体の平均値としてこのような組成であれ
ば、均一でなくてもよく、膜厚方向に濃度勾配を有する
構造としてもよい。この場合は、ホール注入電極側が酸
素プアであることが好ましい。If the average value of the entire first and second inorganic insulating hole injecting and transporting layers is such a composition, the composition may not be uniform and may have a structure having a concentration gradient in the film thickness direction. . In this case, it is preferable that the hole injection electrode side is oxygen poor.
【００２８】第１および第２の無機絶縁性ホール注入層
は、通常、非晶質状態である。The first and second inorganic insulating hole injection layers are usually in an amorphous state.
【００２９】第１の無機絶縁性ホール注入層の膜厚とし
ては、特に制限はないが、好ましくは１〜１０nm、特に
２〜５nm程度である。ホール注入層がこれより薄くても
厚くても、ホール注入を十分には行えなくなってくる。Although the thickness of the first inorganic insulating hole injection layer is not particularly limited, it is preferably about 1 to 10 nm, particularly about 2 to 5 nm. If the hole injection layer is thinner or thicker than this, hole injection cannot be performed sufficiently.
【００３０】第２の無機絶縁性ホール注入層の膜厚とし
ては、特に制限はないが、好ましくは０．０５〜１０n
m、より好ましくは０．１〜５nm、特に１〜５nm程度で
ある。ホール注入層がこれより薄くても厚くても、ホー
ル注入を十分には行えなくなってくる。The thickness of the second inorganic insulating hole injection layer is not particularly limited, but is preferably 0.05 to 10 n.
m, more preferably 0.1 to 5 nm, especially about 1 to 5 nm. If the hole injection layer is thinner or thicker than this, hole injection cannot be performed sufficiently.
【００３１】上記の無機絶縁性ホール注入層の製造方法
としては、スパッタ法、ＥＢ蒸着法などの各種の物理的
または化学的な薄膜形成方法などが考えられるが、スパ
ッタ法が好ましい。As a method for producing the above-mentioned inorganic insulating hole injection layer, various physical or chemical thin film forming methods such as a sputtering method and an EB vapor deposition method can be considered, but the sputtering method is preferable.
【００３２】無機絶縁性ホール注入層をスパッタ法で形
成する場合、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，Ｎ
ｅ，Ｘｅ，Ｋｒ等が使用できる。また、必要によりＮ2
を用いてもよい。スパッタ時の雰囲気としては、上記ス
パッタガスに加えＯ2を１〜９９％程度混合して反応性
スパッタを行ってもよい。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。When the inorganic insulative hole injecting layer is formed by a sputtering method, the pressure of the sputter gas during sputtering is set to 0.1.
The range of 1 to 1 Pa is preferred. The sputtering gas is an inert gas used in a normal sputtering apparatus, for example, Ar, N
e, Xe, Kr, etc. can be used. Also, if necessary, N 2
May be used. As an atmosphere at the time of sputtering, reactive sputtering may be performed by mixing about 1 to 99% of O 2 in addition to the above-mentioned sputtering gas. As the target, any of the above oxides may be used, and single or multiple sputtering may be performed.
【００３３】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反応性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の範囲が好ましく、成膜レートは０．５〜１０nm／m
in 、特に１〜５nm／min の範囲が好ましい。成膜時の
基板温度としては、室温（２５℃）〜１５０℃程度であ
る。As a sputtering method, a high-frequency sputtering method using an RF power source, a DC reactive sputtering method, or the like can be used, but RF sputtering is particularly preferred. The power of the sputtering apparatus is preferably 0.1 to 10 W / RF sputtering.
cm 2 is preferable, and the film formation rate is 0.5 to 10 nm / m
in, particularly preferably in the range of 1 to 5 nm / min. The substrate temperature during film formation is from room temperature (25 ° C.) to about 150 ° C.
【００３４】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／第１の無機絶縁
性ホール注入輸送層４ａ／第２の無機絶縁性ホール注入
輸送層４ｂ／発光層５／電子注入電極３とが順次積層さ
れた構成とするとよい。また、例えば図２に示すよう
に、基板１／電子注入電極３／発光層５／第２の無機絶
縁性ホール注入輸送層４ｂ／第１の無機絶縁性ホール注
入輸送層４ａ／ホール注入電極２と、通常の積層構成と
は逆に積層された構成とすることもできる。逆積層とす
ることにより、基板と反対側からの光取り出しが容易に
なる。なお、この場合、無機絶縁性ホール注入層を積層
する際、有機層等がアッシングされ、ダメージを受ける
のを第２の無機絶縁性ホール注入輸送層が防止する効果
も有する。図１、２において、ホール注入電極２と電子
注入電極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、電子注入／
輸送層、狭義の発光層、ホール輸送層等を含む。As shown in FIG. 1, for example, the organic EL device of the present invention comprises a substrate 1 / hole injection electrode 2 / first inorganic insulating hole injection / transport layer 4a / second inorganic insulating hole injection / transport layer 4b. The light emitting layer 5 and the electron injection electrode 3 may be sequentially stacked. For example, as shown in FIG. 2, the substrate 1 / electron injection electrode 3 / light emitting layer 5 / second inorganic insulating hole injection / transport layer 4b / first inorganic insulating hole injection / transport layer 4a / hole injection electrode 2 And a configuration in which the layers are stacked in a manner opposite to the normal stacking configuration. With the reverse lamination, light can be easily extracted from the side opposite to the substrate. In this case, when the inorganic insulating hole injecting layer is laminated, the second inorganic insulating hole injecting / transporting layer also has an effect of preventing the organic layer and the like from being ashed and damaged. 1 and 2, a driving power source E is connected between the hole injection electrode 2 and the electron injection electrode 3. The light-emitting layer 5 represents a light-emitting layer in a broad sense,
It includes a transport layer, a light-emitting layer in a narrow sense, a hole transport layer, and the like.
【００３５】また、上記発明の素子は、電極層／無機物
層（無機ホール注入層）および発光層／電極層／無機物
層および発光層／電極層／無機物層および発光層／電極
層・・・と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。The device according to the present invention comprises an electrode layer / inorganic layer (inorganic hole injection layer), a light emitting layer / electrode layer / inorganic layer, and a light emitting layer / electrode layer / inorganic layer and light emitting layer / electrode layer. They 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.
【００３６】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、
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（Ｉ
ｎ2Ｏ3）、酸化スズ（ＳｎＯ 2）および酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）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。ＩＴＯでのＩｎ2Ｏ3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Ｉｎ2Ｏ3に対するＺｎＯの混合比は、通
常、１２〜３２wt％程度である。ホール注入電極は、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。The hole injection electrode material is injected into the hole injection layer.
It is preferable to be able to efficiently inject
Specifically, tin-doped indium oxide (ITO), zinc
Doped indium oxide (IZO), indium oxide (I
nTwoOThree), Tin oxide (SnO) Two) And zinc oxide (Zn
O) having a main composition of either of them is preferable. these
Oxides may deviate slightly from their stoichiometric composition
No. In at ITOTwoOThreeSnO againstTwoThe mixing ratio of
The content is preferably 1 to 20% by weight, more preferably 5 to 12% by weight. Ma
Also, In at IZOTwoOThreeThe mixing ratio of ZnO to
Usually, it is about 12 to 32% by weight. The hole injection electrode is acid
Silicon (SiO)Two) May be contained. Oxide
Recon (SiOTwo) Is SiO content based on ITO.Two
Is preferably about 0.5 to 10% in terms of mol ratio.
【００３７】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、より好ましくは６０％以上、特に８０％
以上、さらには９０％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。なお、コ
ントラスト比を向上させたりして視認性を向上させる目
的等のため、比較的低い透過率とする場合もある。The electrode on the side from which light is extracted has an emission wavelength band,
The light transmittance is usually at least 50%, more preferably at least 60%, especially at least 80% for each emitted light.
Preferably, it is at least 90%. 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. In some cases, the transmittance may be relatively low for the purpose of improving the visibility by improving the contrast ratio or the like.
【００３８】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 50-500 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.
【００３９】電子注入電極材料は、低仕事関数の物質が
好ましく、例えば、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚ
ｎ、Ｚｒ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成分の合金系を用いるこ
とが好ましい。合金系としては、例えばＡｇ・Ｍｇ（Ａ
ｇ：０．１〜５０at％）、Ａｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．０１
〜１４at％）、Ｉｎ・Ｍｇ（Ｍｇ：５０〜８０at％）、
Ａｌ・Ｃａ（Ｃａ：０．０１〜２０at％）等が挙げられ
る。電子注入電極層にはこれらの材料からなる薄膜、そ
れらの２種類以上の多層薄膜が用いられる。The electron injecting electrode material is preferably a material having a low work function, for example, K, Li, Na, Mg, La, C
e, Ca, Sr, Ba, Al, Ag, In, Sn, Z
It is preferable to use a single metal element such as n or Zr, or a two-component or three-component alloy system containing them for improving the stability. As an alloy system, for example, Ag · Mg (A
g: 0.1 to 50 at%), Al.Li (Li: 0.01)
１４14 at%), In · Mg (Mg: 50 to 80 at%),
Al.Ca (Ca: 0.01 to 20 at%) and the like. As the electron injection electrode layer, a thin film made of these materials, or a multilayer thin film of two or more of these materials is used.
【００４０】電子注入電極薄膜の厚さは、電子注入を十
分行える一定以上の厚さとすれば良く、０．１nm以上、
好ましくは０．５nm以上、特に好ましくは１nm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１〜５００nm程度とすればよい。電子注入電極
の上には、さらに補助電極（保護電極）を設けてもよ
い。The thickness of the thin film of the electron injection electrode may be a certain thickness or more for sufficiently injecting electrons.
The thickness is preferably 0.5 nm or more, particularly preferably 1 nm or more. The upper limit is not particularly limited, but the thickness may be generally about 1 to 500 nm. An auxiliary electrode (protection electrode) may be further provided on the electron injection electrode.
【００４１】補助電極の厚さは、電子注入効率を確保
し、水分や酸素あるいは有機溶媒の進入を防止するた
め、一定以上の厚さとすればよく、好ましくは５０nm以
上、さらには１００nm以上、特に１００〜５００nmの範
囲が好ましい。補助電極層が薄すぎると、その効果が得
られず、また、補助電極層の段差被覆性が低くなってし
まい、端子電極との接続が十分ではなくなる。一方、補
助電極層が厚すぎると、補助電極層の応力が大きくなる
ため、ダークスポットの成長速度が速くなってしまう。The thickness of the auxiliary electrode may be a certain thickness or more, preferably 50 nm or more, more preferably 100 nm or more, in order to secure electron injection efficiency and to prevent entry of moisture, oxygen or an organic solvent. A range from 100 to 500 nm is preferred. If the auxiliary electrode layer is too thin, the effect cannot be obtained, and the step coverage of the auxiliary electrode layer is reduced, and the connection with the terminal electrode is not sufficient. On the other hand, if the auxiliary electrode layer is too thick, the stress of the auxiliary electrode layer increases, and the growth rate of dark spots increases.
【００４２】補助電極は、組み合わせる電子注入電極の
材質により最適な材質を選択して用いればよい。例え
ば、電子注入効率を確保することを重視するのであれば
Ａｌ等の低抵抗の金属を用いればよく、封止性を重視す
る場合には、ＴｉＮ等の金属化合物を用いてもよい。As the auxiliary electrode, an optimum material may be selected and used depending on the material of the electron injection electrode to be combined. For example, if importance is placed on ensuring electron injection efficiency, a low-resistance metal such as Al may be used, and if importance is placed on sealing properties, a metal compound such as TiN may be used.
【００４３】電子注入電極と補助電極とを併せた全体の
厚さとしては、特に制限はないが、通常５０〜５００nm
程度とすればよい。The total thickness of the electron injection electrode and the auxiliary electrode is not particularly limited, but is usually 50 to 500 nm.
It should be about the degree.
【００４４】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.
【００４５】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.
【００４６】発光層は、必要により、狭義の発光層の
他、さらに有機材料のホール輸送層を設けたり、電子注
入輸送層等を有していても良い。The light emitting layer may be provided with a hole transporting layer made of an organic material, an electron injection transporting layer, or the like, if necessary, in addition to the light emitting layer in a narrow sense.
【００４７】必要により設けられるホール輸送層は、無
機ホール注入層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、電子注入輸送層は、電子注入電極か
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。
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。The optional hole transport layer has a function of facilitating the injection of holes from the inorganic hole injection layer,
It has a function of stably transporting holes and a function of hindering electrons. The electron injection / transport layer has a function of facilitating injection of electrons from the electron injection electrode, a function of stably transporting electrons, and a function of hindering holes. It has.
These layers increase and confine holes and electrons injected into the light emitting layer, optimize the recombination region, and improve luminous efficiency.
【００４８】発光層の厚さ、ホール輸送層の厚さおよび
電子注入輸送層の厚さは、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 transporting layer and the thickness of the electron injecting and 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
【００４９】ホール輸送層の厚さおよび電子注入輸送層
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。電子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 transport layer and the thickness of the electron injection 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 electron 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.
【００５０】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.
【００５１】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.
【００５２】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。The host substance is preferably a quinolinolato complex, and more preferably an aluminum complex having 8-quinolinol or a derivative thereof as a ligand. 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.
【００５３】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].
【００５４】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。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);
【００５５】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.
【００５６】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.
【００５７】発光層は電子注入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 also serve as an electron injection / transport layer. In such a case, it is preferable to use tris (8-quinolinolato) aluminum or the like. These fluorescent substances may be deposited.
【００５８】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.
【００５９】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 injection of a carrier having 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.
【００６０】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
注入輸送性の化合物および電子注入輸送性の化合物の中
から選択すればよい。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 compounds and the electron injecting and transporting compounds described below, respectively.
【００６１】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.
【００６２】ホール注入輸送性の化合物としては、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材
料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。As the compound capable of injecting and transporting holes, an amine derivative having strong fluorescence, for example, a triphenyldiamine derivative which is the above-described hole transporting material, a styrylamine derivative, or an amine derivative having an aromatic condensed ring is used. Is preferred.
【００６３】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 injection / transport compound to the compound having the electron injection / transport function is from 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.
【００６４】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１〜８５nmとすることが好まし
く、さらには５〜６０nm、特には５〜５０nm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, the thickness is preferably 1 to 85 nm, more preferably 5 to 60 nm, particularly preferably 5 to 50 nm.
【００６５】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 of 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.
【００６６】また、必要に応じて設けられるホール輸送
層には、例えば、特開昭６３−２９５６９５号公報、特
開平２−１９１６９４号公報、特開平３−７９２号公
報、特開平５−２３４６８１号公報、特開平５−２３９
４５５号公報、特開平５−２９９１７４号公報、特開平
７−１２６２２５号公報、特開平７−１２６２２６号公
報、特開平８−１００１７２号公報、ＥＰ０６５０９５
５Ａ１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 transporting layer provided as necessary may be, for example, a compound described in JP-A-63-295695, JP-A-2-191694, JP-A-3-792, and JP-A-5-234681. Gazette, JP-A-5-239
455, JP-A-5-299174, JP-A-7-126225, JP-A-7-126226, JP-A-8-100172, EP065095
Various organic compounds described in 5A1 and the like can be used. For example, a tetraarylbendicine compound (triaryldiamine or triphenyldiamine:
TPD), aromatic tertiary amines, hydrazone derivatives, carbazole derivatives, 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.
【００６７】電子注入輸送層には、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。電子注入輸送層は
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。電子注入輸送層の形成は、発光層と同
様に、蒸着等によればよい。The electron injecting / transporting layer includes quinoline derivatives such as organometallic complexes having 8-quinolinol such as tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3) or derivatives thereof as ligands, oxadiazole derivatives, perylene derivatives, and the like. A pyridine derivative, a pyrimidine derivative, a quinoxaline derivative, a diphenylquinone derivative, a nitro-substituted fluorene derivative, or the like can be used. The electron injection / transport layer may also serve as the light emitting layer. In such a case, it is preferable to use tris (8-quinolinolato) aluminum or the like. The electron injecting and transporting layer may be formed by vapor deposition or the like, similarly to the light emitting layer.
【００６８】電子注入輸送層を電子注入層と電子輸送層
とに分けて積層する場合には、電子注入輸送層用の化合
物の中から好ましい組み合わせを選択して用いることが
できる。このとき、電子注入電極側から電子親和力の値
の大きい化合物の順に積層することが好ましい。このよ
うな積層順については、電子注入輸送層を２層以上設け
るときも同様である。When the electron injecting and transporting layer is divided into an electron injecting layer and an electron transporting layer, a preferable combination can be selected from the compounds for the electron injecting and transporting layer. At this time, it is preferable to stack the compounds in descending order of the electron affinity value from the electron injection electrode side. Such a stacking order is the same when two or more electron injection / transport layers are provided.
【００６９】ホール輸送層、発光層および電子注入輸送
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０．２μm 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 transport layer, the light emitting layer and the electron injection transport layer, it is preferable to use a vacuum deposition method since a uniform thin film can be formed. When a vacuum deposition method is used, a homogeneous thin film having an amorphous state or a crystal grain size of 0.2 μm or less can be obtained. When the crystal grain size exceeds 0.2 μm, the light emission becomes non-uniform, the driving voltage of the device must be increased, and the hole injection efficiency is significantly reduced.
【００７０】真空蒸着の条件は特に限定されないが、１
０-4Pa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.
【００７１】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.
【００７２】さらに、素子の有機層や電極の酸化を防ぐ
ために、素子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、基板に接着し、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 element, it is preferable to seal the element with a sealing plate or the like. The sealing plate is bonded and sealed to the substrate 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 this water content, it is usually 0.1.
It is about 1 ppm.
【００７３】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.
【００７４】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.
【００７５】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.
【００７６】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%.
【００７７】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. .
【００７８】本発明において、有機ＥＬ構造体を形成す
る基板としては、例えばガラス、石英等の非晶質基板、
例えばＳｉ、ＧａＡｓ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＧａＰ、Ｉ
ｎＰ等の結晶基板が挙げられ、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等を用いることが
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, as the substrate on which the organic EL structure is formed, for example, an amorphous substrate such as glass or quartz,
For example, Si, GaAs, ZnSe, ZnS, GaP, I
Crystal substrates such as nP can be used, and substrates obtained by forming a crystalline, amorphous, or metal buffer layer on these crystal substrates can also be used. Also, as a 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.
【００７９】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 devices 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.
【００８０】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.
【００８１】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.
【００８２】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 fluorescence conversion layer is used, the light resistance of the element and the display contrast are improved.
【００８３】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 in place of the color filter.
【００８４】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.
【００８５】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.
【００８６】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）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. In the case where the hole injection electrode is formed on the substrate in contact with the hole injection electrode, a material which is not damaged when the hole injection electrode (ITO, IZO) is formed is preferable.
【００８７】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.
【００８８】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。印加電
圧は、通常、２〜３０V 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. The applied voltage is usually about 2 to 30V.
【００８９】[0089]
【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。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.
【００９０】この基板上にＩＴＯ酸化物ターゲットを用
いＲＦマグネトロンスパッタリング法により、基板温度
２５０℃で、膜厚２００nmのＩＴＯホール注入電極層を
形成し、６４ドット×７ラインの画素（一画素当たり２
８０×２８０μm ）を構成するようパターニングした。An ITO hole injection electrode layer having a thickness of 200 nm was formed on this substrate by an RF magnetron sputtering method using an ITO oxide target at a substrate temperature of 250 ° C., and a pixel of 64 dots × 7 lines (2 pixels per pixel)
80 × 280 μm).
【００９１】パターニングされた、ＩＴＯ電極層等が形
成された基板の表面をＵＶ／Ｏ3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。After the surface of the patterned substrate on which the ITO electrode layer and the like are formed is washed with UV / O 3 , the substrate is fixed to a substrate holder of a vacuum evaporation apparatus, and the pressure in the tank is reduced to 1 × 10 −4 Pa or less. did.
【００９２】次いで、ターゲットにＳｉＯ1.6を用い、
第１の無機絶縁性ホール注入層を３nmの膜厚に成膜し
た。このときのスパッタガスはＡｒ：１００％を用い、
基板温度２５℃、成膜レート１nm／min 、動作圧力０．
５Pa、投入電力５Ｗ／cm2とした。成膜した無機絶縁性
ホール注入輸送層の組成は、ＳｉＯ1.4であった。Next, using SiO 1.6 as a target,
A first inorganic insulating hole injection layer was formed to a thickness of 3 nm. The sputtering gas used at this time was Ar: 100%.
Substrate temperature 25 ° C, film formation rate 1 nm / min, operating pressure 0.
The power was 5 Pa and the input power was 5 W / cm 2 . The composition of the formed inorganic insulating hole injecting and transporting layer was SiO 1.4 .
【００９３】続けて、同一ターゲットで、第２の無機絶
縁性ホール注入層を２nmの膜厚に成膜した。このとき、
スパッタガスにＯ2を１００％混入して用いた。成膜し
たホール注入層の組成は、ＳｉＯ1.8であった。Subsequently, a second inorganic insulating hole injection layer was formed to a thickness of 2 nm using the same target. At this time,
It was used to O 2 mixed 100% as the sputtering gas. The composition of the formed hole injection layer was SiO 1.8 .
【００９４】さらに、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１０
０nm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１
０体積％ドープした。Further, N, N, N
N ', N'-tetrakis (m-biphenyl) -1,1'
-Biphenyl-4,4'-diamine (TPD), tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3),
Rubrene and a total deposition rate of 0.2 nm / sec.
Evaporation was performed to a thickness of 0 nm to form a light emitting layer. TPD: Alq3
= 1: 1 (weight ratio), rubrene was added to this mixture in an amount of 1: 1.
It was doped with 0% by volume.
【００９５】次いで、減圧を保ったまま、ＡｌＬｉ（Ｌ
ｉ：７at％）を１nmの厚さに蒸着し、続けてＡｌを２０
０nmの厚さに蒸着し、電子注入電極および補助電極と
し、最後にガラス封止して有機ＥＬ素子を得た。また、
上記において、第１の無機絶縁性ホール注入輸送層を形
成せずに、第２の無機絶縁性ホール注入輸送層のみを形
成した以外は同様にして比較サンプルを得た。Next, while maintaining the reduced pressure, AlLi (L
i: 7 at%) to a thickness of 1 nm, followed by Al
Evaporation was performed to a thickness of 0 nm to form an electron injection electrode and an auxiliary electrode, and finally, glass sealing was performed to obtain an organic EL device. Also,
In the above, a comparative sample was obtained in the same manner except that the first inorganic insulating hole injecting and transporting layer was not formed, and only the second inorganic insulating hole injecting and transporting layer was formed.
【００９６】同様にして得られた有機ＥＬ素子１０サン
プル、比較サンプル１０サンプルについて、リーク電流
の発生について評価した。なお、リーク発生の評価方法
としては、サンプル中、各画素の陰電極−ホール注入電
極間の抵抗（非導通方向）を測定し、２００ＭΩ以下の
ものをリーク発生とした。その結果、リークの生じた画
素は６４×７×１０＝４４８０個中、３箇所であった。
一方比較サンプルは、４４８０個中、５０箇所であっ
た。[0096] Ten samples of the organic EL device and 10 samples of the comparative samples obtained in the same manner were evaluated for the occurrence of leakage current. As a method for evaluating the occurrence of leak, the resistance (non-conducting direction) between the negative electrode and the hole injection electrode of each pixel in the sample was measured, and a sample having a resistance of 200 MΩ or less was regarded as leak. As a result, the number of leaked pixels was 3 in 64 × 7 × 10 = 4480 pixels.
On the other hand, the number of comparative samples was 50 out of 4,480.
【００９７】＜実施例２＞実施例１において、第２の無
機絶縁性ホール注入輸送層を成膜する際に、ターゲット
の組成をＳｉＯ2とし、スパッタガスのＯ2流量を変えて
Ａｒに対する混合比を５％とし、その組成をＳｉＯ1.9
としたもの、ターゲットの組成をＳｉＯ2とし、スパッ
タガスのＯ2流量を変えてＡｒに対する混合比を３０％
とし、その組成をＳｉＯ1.95としたもの、ターゲットの
組成をＧｅＯ2とし、スパッタガスのＯ2流量を変えてＡ
ｒに対する混合比を３０％とし、その組成をＧｅＯ1.96
としたものであって、その他は実施例１と同様にして有
機ＥＬ素子を作製し、評価したところほぼ同様の結果が
得られた。Example 2 In Example 1, when forming the second inorganic insulating hole injecting and transporting layer, the composition of the target was SiO 2, and the mixing with Ar was performed by changing the O 2 flow rate of the sputtering gas. The ratio is 5% and the composition is SiO 1.9
The composition of the target was SiO 2, and the mixing ratio with respect to Ar was 30% by changing the O 2 flow rate of the sputtering gas.
The composition was SiO 1.95 , the composition of the target was GeO 2, and the O 2 flow rate of the sputtering gas was changed to A
The composition ratio was set to GeO 1.96
Other than the above, an organic EL device was manufactured and evaluated in the same manner as in Example 1, and almost the same results were obtained.
【００９８】また第１の無機絶縁性ホール注入輸送層に
ついても、その組成をｙ＝０．３〜１．５の間で変化さ
せても同様であった。The same applies to the first inorganic insulating hole injecting and transporting layer, even when the composition is changed between y = 0.3 and 1.5.
【００９９】＜実施例３＞実施例１において、無機絶縁
性ホール注入層を成膜する際に、ターゲットの組成をＳ
ｉ0.5Ｇｅ0.5Ｏ2とし、スパッタガスのＯ2流量を変えて
Ａｒに対する混合比を１０％とし、その組成をＳｉ0.5
Ｇｅ0.5Ｏ1.92とした他は実施例１と同様にして有機Ｅ
Ｌ素子を作製し、評価したところほぼ同様の結果が得ら
れた。<Example 3> In Example 1, when forming the inorganic insulating hole injection layer, the target composition was changed to S.
i 0.5 Ge 0.5 O 2 , the mixture ratio of Ar to 10% by changing the O 2 flow rate of the sputtering gas, and the composition thereof to Si 0.5
Organic E was prepared in the same manner as in Example 1 except that Ge 0.5 O was 1.92.
When an L element was prepared and evaluated, almost the same results were obtained.
【０１００】また第１の無機絶縁性ホール注入輸送層に
ついても、その組成をｙ＝０〜＜１．７の間で変化させ
てもほぼ同様であった。The same was true for the first inorganic insulating hole injecting and transporting layer even when the composition was changed between y = 0 to <1.7.
【０１０１】[0101]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、耐久性、
耐熱性を有し、長寿命で、効率が改善され、動作電圧が
低く、低コストでしかもリーク電流の発生を効果的に抑
制することのできる有機ＥＬ素子を実現することができ
る。As described above, according to the present invention, durability,
An organic EL element having heat resistance, long life, improved efficiency, low operating voltage, low cost, and capable of effectively suppressing generation of leak current can be realized.
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の構成例を示した概略断
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】本発明の有機ＥＬ素子の他の構成例を示した概
略断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view showing another configuration example of the organic EL device of the present invention.
【図３】ホール輸送層を有する２層構造の有機ＥＬ素子
の概略断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view of an organic EL device having a two-layer structure having a hole transport layer.
【図４】ホール輸送層と電子輸送層とを有する３層構造
の有機ＥＬ素子の概略断面図である。FIG. 4 is a schematic sectional view of an organic EL device having a three-layer structure having a hole transport layer and an electron transport layer.
１ 基板 ２ ホール注入電極 ３ 電子注入電極 ４ 無機絶縁性ホール注入輸送層 ５ 発光層 １１ 基板 １２ ホール注入電極 １３ 電子注入電極 １４ ホール輸送層 １５ 発光層 １６ 電子輸送層 Ｅ 駆動電源 REFERENCE SIGNS LIST 1 substrate 2 hole injection electrode 3 electron injection electrode 4 inorganic insulating hole injection and transport layer 5 light emitting layer 11 substrate 12 hole injection electrode 13 electron injection electrode 14 hole transport layer 15 light emitting layer 16 electron transport layer E drive power supply
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三橋 悦央 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 Ｆターム(参考） 3K007 AB03 AB06 AB11 AB18 CA01 CB01 DA01 DB03 EA02 EB00 EC03 FA01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Etsuo Mitsuhashi 1-13-1 Nihombashi, Chuo-ku, Tokyo TDK Corporation F term (reference) 3K007 AB03 AB06 AB11 AB18 CA01 CB01 DA01 DB03 EA02 EB00 EC03 FA01
Claims (4)
れらの電極間に設けられた１種以上の有機層とを有し、 前記ホール注入電極と前記有機層との間には第１の無機
絶縁性ホール注入層と、第２の無機絶縁性ホール注入層
とを有し、 前記第１および第２の無機絶縁性ホール注入層は、シリ
コンおよび／またはゲルマニウムの酸化物を主成分と
し、 主成分の平均組成を、 （Ｓｉ1-xＧｅx）Ｏyと表したとき前記第１の無機絶縁
性ホール注入輸送層は、 ０≦ｘ≦１ ０＜ｙ＜１．７ 前記第２の無機絶縁性ホール注入輸送層は、 ０≦ｘ≦１ １．７≦ｙ≦１．９９ である有機ＥＬ素子。1. A semiconductor device comprising: a hole injection electrode, an electron injection electrode, and one or more organic layers provided between these electrodes. A first electrode is provided between the hole injection electrode and the organic layer. An inorganic insulating hole-injecting layer and a second inorganic insulating hole-injecting layer, wherein the first and second inorganic insulating hole-injecting layers are mainly composed of silicon and / or germanium oxide; When the average composition of the main component is represented by (Si 1-x Ge x ) O y , the first inorganic insulating hole injecting and transporting layer has the following relationship: 0 ≦ x ≦ 10 <y <1.7 An organic EL device in which the inorganic insulating hole injecting and transporting layer satisfies 0 ≦ x ≦ 1 1.7 ≦ y ≦ 1.99.
注入層の組成は、膜厚方向に変化している傾斜構造を有
する請求項１の有機ＥＬ素子。2. The organic EL device according to claim 1, wherein the composition of the first and second inorganic insulating hole injection layers has a gradient structure that changes in the film thickness direction.
厚が０．０５〜１０nmである請求項１または２の有機Ｅ
Ｌ素子。3. The organic E according to claim 1, wherein said first inorganic insulating hole injection layer has a thickness of 0.05 to 10 nm.
L element.
厚が０．０５〜１０nmである請求項１〜３のいずれかの
有機ＥＬ素子。4. The organic EL device according to claim 1, wherein said second inorganic insulating hole injection layer has a thickness of 0.05 to 10 nm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11018904A JP2000223274A (en) | 1999-01-27 | 1999-01-27 | Organic el element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11018904A JP2000223274A (en) | 1999-01-27 | 1999-01-27 | Organic el element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000223274A true JP2000223274A (en) | 2000-08-11 |
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ID=11984594
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11018904A Withdrawn JP2000223274A (en) | 1999-01-27 | 1999-01-27 | Organic el element |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000223274A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009060012A (en) * | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Canon Inc | Organic field-effect element and manufacturing method therefor, and display device |
| JP2012138384A (en) * | 2012-04-24 | 2012-07-19 | Japan Display Central Co Ltd | Manufacturing method of organic el device |
-
1999
- 1999-01-27 JP JP11018904A patent/JP2000223274A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009060012A (en) * | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Canon Inc | Organic field-effect element and manufacturing method therefor, and display device |
| JP2012138384A (en) * | 2012-04-24 | 2012-07-19 | Japan Display Central Co Ltd | Manufacturing method of organic el device |
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