JP2000252082A - El element - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、平面光源やディ
スプレイ、その他所定の発光表示に用いられるＥＬ素子
に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a flat light source, a display, and other EL devices used for predetermined light-emitting display.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、有機ＥＬ（エレクトルミネッセン
ス）素子は、ガラス等からなる透明な基板に、透光性の
ＩＴＯ膜を形成して透明電極を設けている。透明電極の
上には、有機ＥＬ材料からなる発光層が２〜３層にわた
って、５００Å〜１５００Å程度の厚さに形成されてい
る。この発光層の表面に、電極材料を設けて背面電極を
形成している。2. Description of the Related Art Conventionally, an organic EL (electroluminescence) element has a transparent electrode formed by forming a light-transmitting ITO film on a transparent substrate made of glass or the like. On the transparent electrode, a light emitting layer made of an organic EL material is formed in a thickness of about 500 ° to 1500 ° over two or three layers. An electrode material is provided on the surface of the light emitting layer to form a back electrode.
【０００３】ここで、背面電極は、有機ＥＬ材料に対し
て電子注入効率のよいものが好ましいが、酸化等に対す
る安定性の観点から、Ｍｇ−Ａｇ合金や、Ａｌ−Ｌｉ、
Ａｌ−Ｍｇ、Ａｌ−Ｃａ等の合金も用いられていた。Here, it is preferable that the back electrode has a high electron injection efficiency with respect to the organic EL material, but from the viewpoint of stability against oxidation and the like, an Mg-Ag alloy, Al-Li,
Alloys such as Al-Mg and Al-Ca have also been used.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】この背面電極は、より
高い電子注入効率が求められているが、高い電子注入効
率の材料は酸化されやすく、電子注入効率と安定性は互
いに相反する特性であった。This back electrode is required to have a higher electron injection efficiency. However, a material having a high electron injection efficiency is easily oxidized, and the electron injection efficiency and the stability are mutually contradictory characteristics. Was.
【０００５】この発明は上記従来の技術の問題点に鑑み
てなされたものであり、高い電子注入効率と高い安定性
を有する背面電極を備えたＥＬ素子を提供することを目
的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has as its object to provide an EL device having a back electrode having high electron injection efficiency and high stability.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明は、ガラスや樹
脂等の透明な基板を有し、この透明基板表面にＩＴＯ等
の透明な電極材料ににより形成された透明電極と、この
透明電極に積層されたＥＬ材料からなる発光層と、上記
発光層に積層され上記透明電極に対向して設けられたＣ
ｓ合金からなる背面電極とを備えたＥＬ素子である。According to the present invention, there is provided a transparent electrode formed of a transparent electrode material such as ITO on a transparent substrate having a transparent substrate such as glass or resin. A light emitting layer made of a laminated EL material, and a C layer laminated on the light emitting layer and provided to face the transparent electrode.
An EL element including a back electrode made of an s alloy.
【０００７】上記発光層は、単層または多層構造で、電
子・正孔の伝導及び再結合に伴う発光機能を有する有機
薄膜からなるＥＬ素子である。The light-emitting layer is an EL device having a single-layer or multilayer structure and comprising an organic thin film having a light-emitting function associated with the conduction and recombination of electrons and holes.
【０００８】上記背面電極は、Ｃｓ−Ｏ−Ａｇ合金、Ｃ
ｓ−Ｂｉ合金、Ｃｓ−Ｏ−Ｂｉ合金、Ｃｓ−Ｏ−Ｂｉ−
Ａｇ合金、Ｃｓ−Ｎａ−Ｋ−Ｓｂ合金等である。The back electrode is made of a Cs-O-Ag alloy, C
s-Bi alloy, Cs-O-Bi alloy, Cs-O-Bi-
Ag alloy, Cs-Na-K-Sb alloy and the like.
【０００９】この発明のＥＬ素子は、背面電極材料とし
て仕事関数が２．２ｅＶのＣｓを用いており、従来の背
面電極材料と比較してきわめて低い仕事関数であり、発
光層への効率のよい電子注入が可能となる。The EL element of the present invention uses Cs having a work function of 2.2 eV as a back electrode material, has a work function extremely lower than that of a conventional back electrode material, and is efficient for a light emitting layer. Electron injection becomes possible.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面に基づいて説明する。図１はこの発明の一実施
形態を示すもので、この実施形態のＥＬ素子１０は、ガ
ラスや石英、樹脂等の透明な基板１２の一方の表面に、
ＩＴＯ等の透明な電極材料による透明電極１４が形成さ
れている。この透明電極１４は、５００Å〜１５００Å
程度の厚みに形成されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. An EL element 10 of this embodiment is provided on one surface of a transparent substrate 12 made of glass, quartz, resin, or the like.
A transparent electrode 14 made of a transparent electrode material such as ITO is formed. The transparent electrode 14 has a thickness of 500 ° to 1500 °.
It is formed to a thickness of about.
【００１１】透明電極１４の表面には、５００Å程度の
厚さにホール輸送材料１６を積層し、さらに５００Å程
度の厚さに電子輸送材料１８を積層して発光層２０が形
成されている。On the surface of the transparent electrode 14, a light emitting layer 20 is formed by laminating a hole transporting material 16 to a thickness of about 500 ° and further laminating an electron transporting material 18 to a thickness of about 500 °.
【００１２】ここで発光層２０のホール輸送材料１６と
しては、トリフェニルジアミン誘導体（ＴＰＤ）、ヒド
ラゾン誘導体、アリールアミン誘導体等がある。一方、
電子輸送材料１８としては、アルミキノリール錯体（Ａ
ｌｑ３）、ジスチリルビフェニル誘導体（ＤＰＶＢ
ｉ）、オキサジアゾール誘導体、ビスチリルアントラセ
ン誘導体、ベンゾオキサゾールチオフェン誘導体、ペリ
レン類、チアゾール類等を用いる。さらに適宜の発光材
料を混合してもよく、ホール輸送材料１６と電子輸送材
料１８を混合した発光層２０を形成してもよく、その場
合、ホール輸送材料１６と電子輸送材料１８の比は、１
０：９０乃至９０：１０の範囲で適宜変更可能である。Here, examples of the hole transport material 16 of the light emitting layer 20 include a triphenyldiamine derivative (TPD), a hydrazone derivative, and an arylamine derivative. on the other hand,
As the electron transporting material 18, aluminum quinolyl complex (A
lq 3 ), a distyrylbiphenyl derivative (DPVB)
i), oxadiazole derivatives, bistyrylanthracene derivatives, benzoxazolethiophene derivatives, perylenes, thiazoles and the like are used. Further, an appropriate light emitting material may be mixed, or a light emitting layer 20 in which the hole transport material 16 and the electron transport material 18 are mixed may be formed. In this case, the ratio of the hole transport material 16 to the electron transport material 18 is 1
It can be changed as appropriate within the range of 0:90 to 90:10.
【００１３】発光層２０の表面には、陰極材料による背
面電極２２が、適宜の５００Å〜１０００Å程度の厚み
で積層されている。背面電極２２には、電子注入効率の
優れた仕事関数の低いＣｓを含む合金を用いた。背面電
極２２としては、電極としての安定性のため、Ｃｓ−Ｏ
−Ａｇ合金、Ｃｓ−Ｂｉ合金、Ｃｓ−Ｏ−Ｂｉ合金、Ｃ
ｓ−Ｏ−Ｂｉ−Ａｇ合金、Ｃｓ−Ｎａ−Ｋ−Ｓｂ合金等
である。On the surface of the light-emitting layer 20, a back electrode 22 made of a cathode material is laminated with an appropriate thickness of about 500 to 1000 degrees. For the back electrode 22, an alloy containing Cs having an excellent electron injection efficiency and a low work function was used. The back electrode 22 is made of Cs-O for stability as an electrode.
-Ag alloy, Cs-Bi alloy, Cs-O-Bi alloy, C
s-O-Bi-Ag alloy, Cs-Na-K-Sb alloy and the like.
【００１４】この実施形態のＥＬ素子の製造方法は、透
明基板１２の表面ほぼ全面に、ＩＴＯ等の透明な電極材
料を真空蒸着等により設け、基板１２の表面に透明電極
１４を形成する。この後、透明基板１２の表面に、例え
ば有機ＥＬ材料としてＴＰＤ等のホール輸送材料１６、
Ａｌｑ３等の電子輸送材料１８やその他発光材料からな
る層を、真空蒸着やスパッタリング、その他真空薄膜形
成技術により積層し、発光層２０を形成する。In the method of manufacturing an EL element according to this embodiment, a transparent electrode material such as ITO is provided on almost the entire surface of the transparent substrate 12 by vacuum evaporation or the like, and the transparent electrode 14 is formed on the surface of the substrate 12. Thereafter, a hole transporting material 16 such as TPD as an organic EL material,
A layer made of an electron transporting material 18 such as Alq 3 or another light emitting material is laminated by vacuum deposition, sputtering, or other vacuum thin film forming technology to form a light emitting layer 20.
【００１５】蒸着条件の例としては、ホール輸送材料１
６のＴＰＤを、真空度２×１０−6Ｔｏｒｒで、蒸着速
度を２０Å／ｓｅｃで成膜させる。その後、電子輸送材
料１８であり発光の性質を有するＡｌｑ３を、真空度２
×１０−6Ｔｏｒｒで、蒸着速度を２０Å／ｓｅｃで成
膜させる。蒸着条件の他の例としては、発光層２０を、
フラッシュ蒸着により、真空度２×１０−6Ｔｏｒｒ
で、蒸着速度を１００Å／ｓｅｃで成膜させる。このフ
ラッシュ蒸着法は、予め所定の比率で混合したＥＬ材料
を、３００℃〜６００℃好ましくは４００℃〜５００℃
に加熱した蒸着源に落下させ、ＥＬ材料を一気に蒸発さ
せるものである。またそのＥＬ材料を容器中に収容し、
急速にその容器を加熱し、一気に蒸着させるものでもよ
い。As an example of the deposition conditions, the hole transport material 1
The TPD No. 6 is formed at a degree of vacuum of 2 × 10 −6 Torr and a deposition rate of 20 ° / sec. Thereafter, Alq 3 which is an electron transporting material 18 and has a light emitting property is removed by a vacuum of 2
The film is formed at a deposition rate of 20 ° / sec at × 10 −6 Torr. As another example of the deposition conditions, the light emitting layer 20 is
Vacuum degree 2 × 10 −6 Torr by flash evaporation
Then, a film is formed at a deposition rate of 100 ° / sec. In this flash evaporation method, an EL material previously mixed at a predetermined ratio is mixed at 300 ° C. to 600 ° C., preferably 400 ° C. to 500 ° C.
The EL material is dropped to a heated evaporation source to evaporate the EL material at a stretch. In addition, the EL material is stored in a container,
The container may be heated rapidly and vapor-deposited at once.
【００１６】次に、背面電極材料を、発光層２０の表面
に真空蒸着等の真空薄膜形成技術により設ける。背面電
極２２は、Ｃｓ−Ｏ−Ａｇ、Ｃｓ−Ｓｂ、Ｃｓ−Ｂｉ、
Ｃｓ−Ｏ−Ｂｉ−Ａｇ、Ｃｓ−Ｎａ−Ｋ−Ｓｂ等を適宜
の条件で積層する。積層厚は適宜設定可能であり、例え
ば、５００〜２０００Å程度の厚さに形成する。さら
に、背面電極２２は、Ｃｓ合金上部にＡｌ薄膜層を適宜
の層数積層してもよい。Next, a back electrode material is provided on the surface of the light emitting layer 20 by a vacuum thin film forming technique such as vacuum deposition. The back electrode 22 includes Cs-O-Ag, Cs-Sb, Cs-Bi,
Cs-O-Bi-Ag, Cs-Na-K-Sb, etc. are laminated under appropriate conditions. The lamination thickness can be set appropriately, and is formed, for example, to a thickness of about 500 to 2000 °. Further, the back electrode 22 may be formed by laminating an appropriate number of Al thin layers on the Cs alloy.
【００１７】また、背面電極の全面には、図示しないＳ
ｉＯ２等の絶縁性の保護膜等を、真空蒸着やスパッタリ
ング、その他真空薄膜形成技術により形成してもよい。
さらに、撥水膜や樹脂の保護膜等を設けてもよい。On the entire surface of the back electrode, an S (not shown)
An insulating protective film such as iO 2 may be formed by vacuum deposition, sputtering, or other vacuum thin film forming technology.
Further, a water repellent film, a resin protective film, or the like may be provided.
【００１８】この実施形態のＥＬ素子は、背面電極２２
の材料としてＣｓを用いているので、Ｃｓの仕事関数が
２．２ｅＶと非常に低くＡｌｑ３の最低空軌道（ＬＵＭ
Ｏ）が２．８ｅＶと考えられるので、Ｃｓ合金の背面電
極を用いることにより、負の電子注入障壁となり、きわ
めて効率のよい電子注入が可能となる。したがって、電
流−電圧特性の立ち上がりの抵抗が小さく、電流−輝度
特性が正確に正比例する。しかも、電極として安定な合
金である。The EL element of this embodiment has a back electrode 22
, The work function of Cs is extremely low at 2.2 eV, and the lowest unoccupied orbit (LUM) of Alq 3 is used.
Since O) is considered to be 2.8 eV, the use of a back electrode made of a Cs alloy serves as a negative electron injection barrier, enabling extremely efficient electron injection. Accordingly, the rising resistance of the current-voltage characteristics is small, and the current-luminance characteristics are directly proportional to the current-luminance characteristics. Moreover, the alloy is stable as an electrode.
【００１９】なおこの発明のＥＬ素子は、上記実施形態
に限定されるものではなく、発光層は、ホール輸送材
料、発光材料、電子輸送材料の積層構造にしてもよく、
また、ポリマー層を有機層にしたものでもよく、適宜の
有機ＥＬ材料を用いることができる。透明電極側にＣｕ
Ｐｃ（銅フタロシアニン）などのホール注入層を設けて
もよい。さらに、薄膜形成方法は、真空蒸着や、スパッ
タリング等を適宜用いることができ、形成方法は問わな
い。The EL device of the present invention is not limited to the above embodiment, and the light emitting layer may have a laminated structure of a hole transporting material, a light emitting material, and an electron transporting material.
Further, an organic layer may be used as the polymer layer, and an appropriate organic EL material can be used. Cu on the transparent electrode side
A hole injection layer such as Pc (copper phthalocyanine) may be provided. Further, as a method of forming a thin film, vacuum deposition, sputtering, or the like can be appropriately used, and the formation method is not limited.
【００２０】[0020]
【発明の効果】この発明のＥＬ素子によれば、背面電極
にＣｓ合金を用いることによりきわめて効率のよい電子
注入を行うことができ、発光効率のよいＥＬ素子を得る
ことができる。また、Ｃｓ合金は、電極材料としても安
定しており、信頼性も高いものにすることができる。According to the EL device of the present invention, by using a Cs alloy for the back electrode, extremely efficient electron injection can be performed, and an EL device having high luminous efficiency can be obtained. In addition, the Cs alloy is stable as an electrode material and can have high reliability.
【図１】この発明の一実施形態のＥＬ素子を示す断面図
である。FIG. 1 is a sectional view showing an EL element according to an embodiment of the present invention.
１０ ＥＬ素子 １２ 透明基板 １４ 透明電極 １６ ホール輸送材料 １８ 電子輸送材料 ２０ 発光層 ２２ 背面電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 EL element 12 Transparent substrate 14 Transparent electrode 16 Hole transport material 18 Electron transport material 20 Light emitting layer 22 Back electrode
フロントページの続き (72)発明者 福本 滋 富山県上新川郡大沢野町下大久保3158番地 北陸電気工業株式会社内 (72)発明者 丹保 哲也 富山県上新川郡大沢野町下大久保3158番地 北陸電気工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3K007 AB00 AB03 CA01 CA02 CA05 CB01 DA00 DB03 FA01 FA03Continuing from the front page (72) Inventor Shigeru Fukumoto 3158, Shimo-Okubo, Osawano-cho, Kamishinkawa-gun, Toyama Pref. (72) Inventor Tetsuya Tanbo 3158, Shimo-Okubo, Osawano-cho, Kamishinkawa-gun, Toyama Pref. F term (reference) 3K007 AB00 AB03 CA01 CA02 CA05 CB01 DA00 DB03 FA01 FA03
Claims (7)
な電極材料により形成された透明電極と、この透明電極
に積層されたＥＬ材料からなる発光層と、上記発光層に
積層され上記透明電極に対向して設けられたＣｓ合金か
らなる背面電極とを備えたことを特徴とするＥＬ素子。1. A transparent substrate, a transparent electrode formed of a transparent electrode material on the surface of the transparent substrate, a light emitting layer of an EL material laminated on the transparent electrode, and a transparent layer laminated on the light emitting layer. An EL element, comprising: a back electrode made of a Cs alloy provided to face the electrode.
電子・正孔の伝導及び再結合に伴う発光機能を有する有
機薄膜からなる請求項１記載のＥＬ素子。2. The light-emitting layer has a single-layer or multilayer structure.
The EL device according to claim 1, comprising an organic thin film having a light-emitting function associated with electron and hole conduction and recombination.
あることを特徴とする求項１または２記載のＥＬ素子。3. The EL device according to claim 1, wherein the back electrode is a Cs—O—Ag alloy.
ことを特徴とする求項１または２記載のＥＬ素子。4. The EL device according to claim 1, wherein the back electrode is a Cs—Bi alloy.
あることを特徴とする求項１または２記載のＥＬ素子。5. The EL device according to claim 1, wherein the back electrode is a Cs—O—Bi alloy.
合金であることを特徴とする求項１または２記載のＥＬ
素子。6. The back electrode is Cs-O-Bi-Ag.
3. The EL according to claim 1, wherein the EL is an alloy.
element.
合金であることを特徴とする求項１または２記載のＥＬ
素子。7. The back electrode is Cs-Na-K-Sb.
3. The EL according to claim 1, wherein the EL is an alloy.
element.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11050913A JP2000252082A (en) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | El element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11050913A JP2000252082A (en) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | El element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000252082A true JP2000252082A (en) | 2000-09-14 |
Family
ID=12872031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11050913A Pending JP2000252082A (en) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | El element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000252082A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009516902A (en) * | 2005-11-22 | 2009-04-23 | ノヴァレッド・アクチエンゲゼルシャフト | Luminous element |
| JP2009205985A (en) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Organic electroluminescent element, and its manufacturing method |
-
1999
- 1999-02-26 JP JP11050913A patent/JP2000252082A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009516902A (en) * | 2005-11-22 | 2009-04-23 | ノヴァレッド・アクチエンゲゼルシャフト | Luminous element |
| JP2009205985A (en) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Organic electroluminescent element, and its manufacturing method |
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