JP2001057286A - Organic el element - Google Patents

Organic el element

Info

Publication number
JP2001057286A
JP2001057286A JP11233652A JP23365299A JP2001057286A JP 2001057286 A JP2001057286 A JP 2001057286A JP 11233652 A JP11233652 A JP 11233652A JP 23365299 A JP23365299 A JP 23365299A JP 2001057286 A JP2001057286 A JP 2001057286A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
organic
aluminum
sputtering
quinolinolato
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11233652A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Michio Arai
三千男 荒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP11233652A priority Critical patent/JP2001057286A/en
Publication of JP2001057286A publication Critical patent/JP2001057286A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/84Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/844Encapsulations

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the oxidation and degradation of a cathode or a cathode/ organic layer interface, the change with the lapse of time or the like and to elongate the service life by comprising a hole injection electrode and a cathode, and an organic layer having a luminescent layer and located between the electrodes, forming a protective layer on the cathode, and including Al, O and N in the protective layer. SOLUTION: The thickness of a protective layer is 30-50 nm, the protective layer is formed by a reactive sputtering process, and x=0.1-1.0 and y=0.1-1.0 are preferable when an average composition of the protective film is represented by AlOxNy. The protective layer can be manufactured by various physical or chemical thin film forming methods such as a sputtering method, an EB evaporation or the like, in particular, the sputtering method is preferred. In the sputtering method to from the protective layer, the pressure of a sputtering gas is preferably within a range of 0.1-1 Pa. As the sputtering gas, an inert gas used in a conventional sputtering device, such as Ar, Ne, Xe, Kr or the like can be used.

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(エレク
トロルミネッセンス)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】有機EL素子は、ガラス上に大面積で素
子を形成できるため、ディスプレー用等に研究開発が進
められている。一般に有機EL素子は、ガラス基板上に
ITO等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、基
本素子としている。
2. Description of the Related Art Organic EL devices can be formed on glass in a large area, and are being researched and developed for displays and the like. In general, an organic EL element is formed by forming a transparent electrode such as ITO on a glass substrate, and laminating an organic amine-based hole transport layer and an organic light emitting layer made of, for example, an Alq3 material which exhibits electron conductivity and emits strong light. Further, an electrode having a small work function, such as MgAg, is formed and used 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。
[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。
FIGS. 2 and 3 show a typical structure of an organic EL device.

【0006】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。
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.

【0007】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。
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.

【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。
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.

【0009】また、有機EL素子の陰電極には、通常、
仕事関数の低い金属等が用いられているが、このような
陰電極材料は酸化し易く、他の物質と反応性の高いもの
が多い。このため、陰電極成膜後に有機EL構造体を外
気にさらした場合、この陰電極が即座に酸化され、使え
なくなってしまう。従って、有機EL構造体を常に外気
と遮断した状態で取り扱わなければならず、製造作業を
極めて困難なものとしていた。
Further, the negative electrode of the organic EL element is usually
Although a metal or the like having a low work function is used, such a negative electrode material is easily oxidized and often has high reactivity with other substances. Therefore, when the organic EL structure is exposed to the outside air after the formation of the negative electrode, the negative electrode is immediately oxidized and becomes unusable. Therefore, the organic EL structure must always be handled in a state of being shielded from the outside air, which makes the manufacturing operation extremely difficult.

【0010】また、この陰電極は、有機EL素子の製造
後、封止された後でも有機EL構造体や、ガラス基板、
あるいは封止板や封止用接着剤等から生じるアウトガス
と反応してしまい、少しずつ腐食したり、変質したりし
てしまう。そして、このような腐食ないし変質が進行す
るに従い、発光面の非発光領域が拡大し、輝度やコント
ラストが低下したり、ついには発光しない画素が生じる
など、有機EL素子の画質や寿命を低下させる要因とな
っていた。
[0010] Further, after the organic EL element is manufactured and sealed, the negative electrode can be used for an organic EL structure, a glass substrate, or the like.
Alternatively, it reacts with outgas generated from a sealing plate, a sealing adhesive, or the like, and is gradually corroded or deteriorated. As such corrosion or deterioration progresses, the non-light-emitting area of the light-emitting surface expands, lowering the brightness and contrast, and eventually causing pixels that do not emit light, thereby deteriorating the image quality and life of the organic EL element. Was a factor.

【0011】有機EL素子の電子注入電極上に、保護電
極や封止膜等を形成する試みも種々なされているが、十
分な保護がなされているものは少なく、上記のようなア
ウトガスによる経時的な変化に対応しうるものは得られ
ていない。
Various attempts have been made to form a protective electrode, a sealing film, etc. on the electron injection electrode of the organic EL element, but few of them have been adequately protected. Nothing has been obtained that can respond to major changes.

【0012】なお、陰電極の保護層として、例えば特開
平8−185982号公報に記載されているように、A
23 を成膜する検討もなされている。しかしなが
ら、Al23 をスパッタ法で成膜しようとすると、生
じた酸素プラズマにより有機層がダメージを受ける恐れ
があった。また、成膜されたAl23 膜は放熱性に劣
り、高輝度発光時や連続駆動時に発生した熱により有機
層がダメージを受けてしまう恐れもあった。
As a protective layer for the negative electrode, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-1855982,
Studies have been made to form l 2 O 3 . However, when attempting to deposit Al 2 O 3 by sputtering, the organic layer may be damaged by the generated oxygen plasma. Further, the formed Al 2 O 3 film is inferior in heat radiation property, and there is a risk that the organic layer may be damaged by heat generated during high luminance light emission or continuous driving.

【0013】このような問題点を解決すべく、例えば、
特開平8−185982号公報に記載されているよう
に、窒化アルミニウムを保護膜として用いる試みもなさ
れている。しかしながら、成膜された窒化アルミニウム
薄膜は、内部応力が大きく、膜剥がれ等の欠陥を生じる
恐れがあった。
In order to solve such a problem, for example,
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-1855982, attempts have been made to use aluminum nitride as a protective film. However, the formed aluminum nitride thin film has a large internal stress and may cause defects such as film peeling.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、陰電
極や陰電極/有機層界面の酸化や劣化、経時変化等を抑
制し、長寿命の有機EL素子を実現することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to realize a long-life organic EL device by suppressing the oxidation and deterioration of the negative electrode and the interface between the negative electrode and the organic layer and the change with time.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】すなわち、上記目的は、
以下の構成により達成される。 (1) ホール注入電極と陰電極と、これらの電極間に
少なくとも発光層を有する有機層とを有し、前記陰電極
上には保護層を有し、前記保護層は、アルミニウム、酸
素、および窒素を含有する有機EL素子。 (2) 前記保護層の膜厚は、30〜500nmである上
記(1)の有機EL素子。 (3) 前記保護層は、反応性スパッタにて成膜されて
いる上記(1)または(2)の有機EL素子。 (4) 前記保護膜は、その平均組成をAlOxy
表したときに、 x=0.1〜1.0 y=0.1〜1.0 である上記(1)〜(3)のいずれかの有機EL素子。
Means for Solving the Problems That is, the above object is as follows.
This is achieved by the following configuration. (1) a hole injection electrode, a negative electrode, and an organic layer having at least a light emitting layer between these electrodes, a protective layer on the negative electrode, wherein the protective layer comprises aluminum, oxygen, An organic EL device containing nitrogen. (2) The organic EL device according to (1), wherein the protective layer has a thickness of 30 to 500 nm. (3) The organic EL device according to (1) or (2), wherein the protective layer is formed by reactive sputtering. (4) When the average composition of the protective film is expressed as AlO x N y , x = 0.1 to 1.0 y = 0.1 to 1.0 The above (1) to (3) Any one of the organic EL devices.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の有機EL素子は、ホール
注入電極と陰電極と、これらの電極間に少なくとも発光
層を有する有機層とを有し、前記陰電極上には保護層を
有し、前記保護層は、アルミニウム、酸素、および窒素
を含有する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The organic EL device of the present invention has a hole injection electrode, a negative electrode, an organic layer having at least a light emitting layer between these electrodes, and a protective layer on the negative electrode. The protective layer contains aluminum, oxygen, and nitrogen.

【0017】このように、陰電極上にアルミニウム、酸
素、および窒素を含有する保護層を形成することによ
り、酸素プラズマなぢによるダメージを抑制し、有機層
にダメージを与えることがなく、長期間安定して性能を
維持し、しかも膜中の応力も小さくなり、膜剥がれ等の
欠陥を生じることのない有機EL素子を得ることができ
る。
By forming the protective layer containing aluminum, oxygen and nitrogen on the negative electrode as described above, damage due to oxygen plasma and the like is suppressed, and the organic layer is not damaged. It is possible to obtain an organic EL device that maintains its performance stably and has a reduced stress in the film, and does not cause defects such as film peeling.

【0018】保護層は、アルミニウム、酸素、および窒
素を含有する。保護層の平均組成をAlOxy と表し
た場合、x=0.1〜1.0、特に0.3〜0.8、y
=0.1〜1.0、特に0.2〜0.4、であることが
好ましい。
The protective layer contains aluminum, oxygen, and nitrogen. When the average composition of the protective layer is expressed as AlO x N y , x = 0.1 to 1.0, particularly 0.3 to 0.8, y
= 0.1 to 1.0, particularly preferably 0.2 to 0.4.

【0019】xが小さすぎると膜内部の応力が大きくな
りすぎ、xが大きすぎると膜の放熱性が悪化してくる。
yが小さすぎると膜の放熱性が悪化するとともに、有機
層がダメージを受けやすくなり、yが大きすぎると膜の
内部応力が大きくなりすぎる。
If x is too small, the stress inside the film becomes too large, and if x is too large, the heat dissipation of the film deteriorates.
If y is too small, the heat dissipation of the film deteriorates, and the organic layer is easily damaged. If y is too large, the internal stress of the film becomes too large.

【0020】保護膜は酸化アルミニウムと、窒化アルミ
ニウムとが混在した形で構成されているものと考えられ
る。
It is considered that the protective film is composed of a mixture of aluminum oxide and aluminum nitride.

【0021】保護膜の組成は、化学分析、蛍光X線分
析、ラザフォード後方散乱等により得ることができる。
The composition of the protective film can be obtained by chemical analysis, X-ray fluorescence analysis, Rutherford backscattering or the like.

【0022】保護膜の膜厚としては、通常、30〜50
0nm、特に50〜200nm程度である。膜厚が薄すぎる
と保護膜としての効果が得難くなり、厚すぎると内部応
力等による剥がれ等が生じやすくなる。
The thickness of the protective film is usually from 30 to 50.
0 nm, especially about 50 to 200 nm. If the film thickness is too small, it is difficult to obtain the effect as a protective film. If the film thickness is too large, peeling due to internal stress or the like is likely to occur.

【0023】上記保護層の成膜方法としては、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
形成方法などが可能であるが、スパッタ法が好ましい。
As the method of forming the protective layer, various physical or chemical thin film forming methods such as a sputtering method and an EB vapor deposition method are possible, but the sputtering method is preferable.

【0024】保護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,Ne,Xe,Kr等が
使用できる。また、必要によりN2 を用いてもよい。
When the protective layer is formed by a sputtering method, the pressure of the sputtering gas at the time of sputtering is preferably in the range of 0.1 to 1 Pa. As the sputtering gas, an inert gas used in a normal sputtering apparatus, for example, Ar, Ne, Xe, Kr, or the like can be used. Further, N 2 may be used if necessary.

【0025】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DC反応性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DCスパッタで100W〜
3kWの範囲が好ましく、成膜レートは0.5〜10nm/
min 、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 the sputtering method, a high-frequency sputtering method using an RF power source, a DC reactive sputtering method, or the like can be used, but DC reactive sputtering is particularly preferred. The power of the sputtering apparatus is preferably 100 W to DC sputtering.
The range of 3 kW is preferable, and the deposition rate is 0.5 to 10 nm /
min, especially 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.

【0026】反応性ガスとしては、NO、NO2 、N2
O、CO、CO2 等が挙げられる。これらの反応性ガス
は単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。
As the reactive gas, NO, NO 2 , N 2
O, CO, CO 2 and the like can be mentioned. These reactive gases may be used alone or as a mixture of two or more.

【0027】陰電極は、有機の電子注入輸送層等との組
み合わせにおいては電子注入性を有する電極として必要
に応じて下記のものを用いることができる。例えば、
K、Li、Na、Mg、La、Ce、Ca、Sr、B
a、Sn、Zn、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、例えばAg・Mg(Ag:0.1〜50at%)、A
l・Li(Li:0.01〜14at%)、In・Mg
(Mg:50〜80at%)、Al・Ca(Ca:0.0
1〜20at%)等が挙げられる。
As the negative electrode, in combination with an organic electron injection / transport layer or the like, the following electrode can be used as necessary as an electrode having electron injection properties. For example,
K, Li, Na, Mg, La, Ce, Ca, Sr, B
a, Sn, Zn, Zr or other metal element alone, or a binary or ternary alloy system containing them to improve stability, for example, Ag.Mg (Ag: 0.1 to 50 at%), A
l·Li (Li: 0.01 to 14 at%), In · Mg
(Mg: 50-80 at%), Al.Ca (Ca: 0.0
1 to 20 at%).

【0028】陰電極薄膜の厚さは、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1〜50
0nm程度とすればよい。
The thickness of the negative electrode thin film may be a certain thickness or more for sufficiently injecting electrons, and may be 0.1 nm or more, preferably 0.5 nm or more, particularly 1 nm or more. Also,
Although there is no particular upper limit, the film thickness is usually 1 to 50.
It may be about 0 nm.

【0029】陰電極(電子注入電極)は、下記の高抵抗
の無機電子注入輸送層、無機絶縁性電子注入輸送層との
組み合わせでは、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,Ti,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。
The negative electrode (electron injection electrode) does not need to have a low work function and an electron injection property in combination with the following high-resistance inorganic electron injection / transport layer and inorganic insulating electron injection / transport layer. Therefore, there is no particular limitation, and ordinary metals can be used. Among them, in terms of conductivity and ease of handling, Al, Ag, In, Ti, Cu, Au, Mo,
One or two or more metal elements selected from W, Pt, Pd and Ni, particularly Al and Ag are preferred.

【0030】これら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 these negative electrode thin films may be a certain thickness or more that can provide 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】陰電極と保護層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 negative electrode and the protective layer is not particularly limited, but may be generally about 50 to 500 nm.

【0032】ホール注入電極材料は、ホール注入層等へ
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(In
23 )、酸化スズ(SnO2 )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。In2 3 に対するSnO2 の混合比は、1〜20
wt%、さらには5〜12wt%が好ましい。また、IZO
でのIn2 3 に対するZnO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 or the like, and is preferably a substance having a work function of 4.5 eV to 5.5 eV. Specifically, tin-doped indium oxide (ITO), zinc-doped indium oxide (IZO), indium oxide (In
2 O 3 ), tin oxide (SnO 2 ) and zinc oxide (Zn
O) having a main composition of either of them is preferable. 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 wt%. Also, IZO
The mixing ratio of ZnO to In 2 O 3 is usually 12
About 32% by weight.

【0033】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.

【0034】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、さらには80%以上、特に90%以上で
あることが好ましい。透過率が低くなりすぎると、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, more preferably 80% or more, and particularly preferably 90% or more for each emitted light. If the transmittance is too low, the light emission itself from the light emitting layer is attenuated, and it becomes difficult to obtain the luminance required for the light emitting element.

【0035】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.

【0036】本発明の有機EL素子は、下記有機の電子
注入輸送層に代えて、高抵抗の無機電子注入輸送層を有
してもよい。
The organic EL device of the present invention may have a high-resistance inorganic electron injection / transport layer instead of the following organic electron injection / transport layer.

【0037】このように、電子の導通パスを有し、ホー
ルをブロックできる高抵抗の無機電子注入輸送層を発光
層と陰電極との間に配置することで、発光層へ電子を効
率よく注入することができ、発光効率が向上するととも
に駆動電圧が低下する。
As described above, by arranging the high-resistance inorganic electron injecting and transporting layer having an electron conduction path and capable of blocking holes between the light emitting layer and the negative electrode, electrons can be efficiently injected into the light emitting layer. As a result, the luminous efficiency is improved and the driving voltage is reduced.

【0038】この高抵抗の無機電子注入輸送層は、第1
成分として仕事関数4eV以下であって、アルカリ金属元
素、およびアルカリ土類金属元素、およびランタノイド
系元素から選択される1種以上の酸化物と、第2成分と
して仕事関数3〜5eVの金属の1種以上とを含有するも
のである。
The high-resistance inorganic electron injecting and transporting layer comprises a first
One or more oxides having a work function of 4 eV or less as a component and selected from an alkali metal element, an alkaline earth metal element, and a lanthanoid element, and one of a metal having a work function of 3 to 5 eV as a second component And more than one species.

【0039】また、好ましくは高抵抗の無機電子注入輸
送層の第2成分を、全成分に対して0.2〜40 mol%
含有させて導電パスを形成することにより、電子注入電
極から発光層側の有機層へ効率よく電子を注入すること
ができる。しかも、有機層から電子注入電極側へのホー
ル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、
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。本
発明の有機EL素子は、従来の有機電子注入輸送層を有
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
高価な有機物質ばかりではなく、安価で入手しやすく製
造が容易な無機材料も用いることで、製造コストを低減
することもできる。
Preferably, the second component of the high resistance inorganic electron injecting and transporting layer is contained in an amount of 0.2 to 40 mol% based on all components.
By forming a conductive path by containing the compound, electrons can be efficiently injected from the electron injection electrode to the organic layer on the light emitting layer side. In addition, the movement of holes from the organic layer to the electron injection electrode side can be suppressed, and the recombination of holes and electrons in the light emitting layer can be performed efficiently. Also,
An organic EL device having both the advantages of the inorganic material and the advantages of the organic material can be obtained. The organic EL device of the present invention can obtain a luminance equal to or higher than that of a device having a conventional organic electron injection / transport layer, and has a longer life than a conventional device because of high heat resistance and weather resistance.
Less occurrence of leaks and dark spots. Further, not only relatively expensive organic substances but also inorganic materials which are inexpensive, easily available and easily manufactured can be used to reduce manufacturing costs.

【0040】高抵抗の無機電子注入輸送層は、その抵抗
率が好ましくは1〜1×1011Ω・cm、特に1×103
〜1×108 Ω・cmである。高抵抗の無機電子注入輸送
層の抵抗率を上記範囲とすることにより、高い電子ブロ
ック性を維持したまま電子注入効率を飛躍的に向上させ
ることができる。高抵抗の無機電子輸送層の抵抗率は、
シート抵抗と膜厚からも求めることができる。
The resistivity of the high-resistance inorganic electron injecting and transporting layer is preferably 1 to 1 × 10 11 Ω · cm, particularly 1 × 10 3 Ω · cm.
11 × 10 8 Ω · cm. By setting the resistivity of the high-resistance inorganic electron injection / transport layer to the above range, the electron injection efficiency can be dramatically improved while maintaining high electron blocking properties. The resistivity of the high-resistance inorganic electron transport layer is
It can also be determined from the sheet resistance and the film thickness.

【0041】高抵抗の無機電子注入輸送層は、好ましく
は第1成分として仕事関数4eV以下、より好ましくは1
〜4eVであって、好ましくはLi,Na,K,Rb,C
sおよびFrから選択される1種以上のアルカリ金属元
素、または、好ましくはMg,CaおよびSrから選択
される1種以上のアルカリ土類金属元素、または、好ま
しくはLaおよびCeから選択される1種以上のランタ
ノイド系元素のいずれかの酸化物を含有する。これらの
なかでも、特に酸化リチウム、酸化マグネシウム、酸化
カルシウム、酸化セリウムが好ましい。これらを混合し
て用いる場合の混合比は任意である。また、これらの混
合物中には酸化リチウムがLi2O換算で、50 mol%
以上含有されていることが好ましい。
The high resistance inorganic electron injecting and transporting layer preferably has a work function of 4 eV or less as the first component, more preferably 1 eV or less.
44 eV, preferably Li, Na, K, Rb, C
one or more alkali metal elements selected from s and Fr, or one or more alkaline earth metal elements preferably selected from Mg, Ca and Sr, or 1 preferably selected from La and Ce Contains oxides of any one or more of the lanthanoid elements. Of these, lithium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, and cerium oxide are particularly preferred. When these are mixed and used, the mixing ratio is arbitrary. Lithium oxide is 50 mol% in terms of Li 2 O in these mixtures.
It is preferable that it is contained above.

【0042】高抵抗の無機電子注入輸送層は、さらに第
2成分としてZn,Sn,V,Ru,SmおよびInか
ら選択される1種以上の元素を含有する。この場合の第
2成分の含有量は、好ましくは0.2〜40 mol%、よ
り好ましくは1〜20 mol%である。含有量がこれより
少ないと電子注入機能が低下し、含有量がこれを超える
とホールブロック機能が低下してくる。2種以上を併用
する場合、合計の含有量は上記の範囲にすることが好ま
しい。第2成分は金属元素の状態でも、酸化物の状態で
あってもよい。
The high resistance inorganic electron injecting and transporting layer further contains, as a second component, at least one element selected from Zn, Sn, V, Ru, Sm and In. In this case, the content of the second component is preferably 0.2 to 40 mol%, more preferably 1 to 20 mol%. If the content is less than this, the electron injection function is reduced, and if the content exceeds this, the hole blocking function is reduced. When two or more kinds are used in combination, the total content is preferably in the above range. The second component may be in a metal element state or an oxide state.

【0043】高抵抗である第1成分中に導電性(低抵
抗)の第2成分を含有させることにより、絶縁性物質中
に導電物質が島状に存在するようになり、電子注入のた
めのホッピングパスが形成されるものと考えられる。
By including the conductive (low-resistance) second component in the high-resistance first component, the conductive material is present in the insulating material in the form of islands, and is used for electron injection. It is believed that a hopping path is formed.

【0044】上記第1成分の酸化物は通常化学量論組成
(stoichiometric composition)であるが、これから多
少偏倚して非化学量論的組成(non-stoichiometry)と
なっていてもよい。また、第2成分も、通常、酸化物と
して存在するが、この酸化物も同様である。
The oxide of the first component usually has a stoichiometric composition, but may deviate slightly from this to have a non-stoichiometric composition. The second component also usually exists as an oxide, and the same applies to this oxide.

【0045】高抵抗の無機電子輸送層には、他に、不純
物として、Hやスパッタガスに用いるNe、Ar、K
r、Xe等を合計5at%以下含有していてもよい。
In the high-resistance inorganic electron transport layer, H, Ne, Ar, K
r, Xe, etc. may be contained in a total of 5 at% or less.

【0046】なお、高抵抗の無機電子輸送層全体の平均
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。
The average value of the whole high-resistance inorganic electron transporting layer is not necessarily uniform as long as it has such a composition, and a structure having a concentration gradient in the film thickness direction may be used.

【0047】高抵抗の無機電子輸送層は、通常、非晶質
状態である。
The high-resistance inorganic electron transporting layer is usually in an amorphous state.

【0048】高抵抗の無機電子輸送層の膜厚としては、
好ましくは0.2〜30nm、特に0.2〜10nm程度が
好ましい。電子注入層がこれより薄くても厚くても、電
子注入層としての機能を十分に発揮できなくなくなって
くる。
The thickness of the high-resistance inorganic electron transporting layer is as follows:
Preferably, it is about 0.2 to 30 nm, particularly about 0.2 to 10 nm. If the electron injection layer is thinner or thicker than this, the function as the electron injection layer cannot be sufficiently exhibited.

【0049】上記の高抵抗の無機電子輸送層の製造方法
としては、スパッタ法、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。なかでも、上記第1成分と第2成分のタ
ーゲットを別個にスパッタする多元スパッタが好まし
い。多元スパッタにすることで、それぞれのターゲット
に好適なスパッタ法を用いることができる。また、1元
スパッタとする場合には、第1成分と第2成分の混合タ
ーゲットを用いてもよい。
As a method for producing the above-mentioned inorganic electron transporting layer having a high resistance, various physical or chemical thin film forming methods such as a sputtering method and a vapor deposition method can be considered, but the sputtering method is preferable. Among them, multi-source sputtering for separately sputtering the targets of the first component and the second component is preferable. By using multi-source sputtering, a sputtering method suitable for each target can be used. Further, in the case of one-source sputtering, a mixed target of the first component and the second component may be used.

【0050】高抵抗の無機電子輸送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。
When a high-resistance inorganic electron transporting layer is formed by a sputtering method, the pressure of a sputtering gas at the time of 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.

【0051】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。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/min 、特に1〜5nm/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. 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 preferably in the range of 0.5 to 10 nm / min, particularly 1 to 5 nm / min.

【0052】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.

【0053】本発明の有機EL素子は、また電子注入輸
送層として有機の電子注入輸送層、高抵抗の無機電子輸
送層に代えて、無機絶縁性電子注入輸送層を有していて
もよい。
The organic EL device of the present invention may have an inorganic insulating electron injecting and transporting layer as an electron injecting and transporting layer, instead of the organic electron injecting and transporting layer and the high-resistance inorganic electron injecting and transporting layer.

【0054】このように、無機材料からなる無機絶縁性
電子注入輸送層を設けることで、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、電極や発光層
と、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。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。
As described above, by providing the inorganic insulating electron injecting and transporting layer made of an inorganic material, an organic EL element having both the advantages of the inorganic material and the organic material can be obtained. That is, the physical properties at the interface between the electrode or the light emitting layer and the electron injection / transport layer are stabilized, and the production becomes easy. 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.

【0055】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。こ
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 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. This layer increases and confines holes and electrons injected into the light emitting layer, optimizes a recombination region, and improves luminous efficiency.

【0056】すなわち、無機絶縁性電子注入輸送層を、
上記主成分等により構成することにより、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。
That is, the inorganic insulating electron injecting and transporting layer is
By using the main component or the like, there is no need to form an electrode having an electron injection function, and a metal electrode having relatively high stability and good conductivity 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.

【0057】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 insulative electron injecting and transporting layer is mainly composed of 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.

【0058】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(SiO 2)、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 is preferably
Silicon oxide (SiO Two), And / or
Is germanium oxide (GeO)Two). They are
Either one may be used, or both may be mixed and used
The mixing ratio at that time is arbitrary.

【0059】上記の各酸化物は、通常、化学量論的組成
(stoichiometric composition)となっているが、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 has a stoichiometric composition. However, the oxide slightly deviates from the stoichiometric composition to form a non-stoichiometric composition.
y).

【0060】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 of the present invention is preferably such that each of the above-mentioned constituents is Sr
O, MgO, CaO, Li 2 O, Rb 2 O, K 2 O, Na 2
O, Cs 2 O, in terms of SiO 2, GeO 2, main component: 80 to 99 mol%, more preferably 90 to 95
mol%, stabilizer: 1-20 mol%, more preferably 5-10
mol%, contained.

【0061】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。電子注入層がこれより薄くても厚くて
も、電子注入層としての機能を十分に発揮できなくなく
なってくる。
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. If the electron injection layer is thinner or thicker than this, the function as the electron injection layer cannot be sufficiently exhibited.

【0062】無機絶縁性電子注入輸送層には、他に、不
純物として、Hやスパッタガスに用いるNe、Ar、K
r、Xe等を合計5at%以下含有していてもよい。
In the inorganic insulating electron injection / transport layer, H, Ne, Ar, K
r, Xe, etc. may be contained in a total of 5 at% or less.

【0063】なお、無機絶縁性電子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。
If the average value of the entire inorganic insulating electron injecting and transporting layer is such a composition, the composition may not be uniform and may have a structure having a concentration gradient in the film thickness direction.

【0064】無機絶縁性電子注入輸送層は、通常、非晶
質状態である。
The inorganic insulating electron injecting and transporting layer is usually in an amorphous state.

【0065】上記の無機絶縁性電子注入輸送層の製造方
法としては、上記高抵抗の電子注入輸送層に準じればよ
い。
The method of manufacturing the above-mentioned inorganic insulating electron injecting and transporting layer may be in accordance with the above-mentioned high resistance electron injecting and transporting layer.

【0066】有機材料からなる電子注入輸送層には、電
子注入輸送性材料を用いることが好ましい。
It is preferable to use an electron injecting and transporting material for the electron injecting and transporting layer made of an organic material.

【0067】具体的には電子注入輸送層は、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。
Specifically, the electron injecting and transporting layer is made of Tris (8
A quinoline derivative such as an organometallic complex having 8-quinolinol or a derivative thereof as a ligand such as 8-quinolinolato) aluminum (Alq3), an oxadiazole derivative, a perylene derivative, a pyridine derivative, a pyrimidine derivative, a quinoxaline derivative, a diphenylquinone derivative; Nitro-substituted fluorene derivatives and the like can be used.

【0068】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 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 injection layer may be formed by vapor deposition or the like, similarly to the light emitting layer.

【0069】有機の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 organic electron injecting and transporting layer is not particularly limited and varies depending on the forming method, but it is usually preferably about 5 to 500 nm, particularly preferably 10 to 300 nm.

【0070】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、またはそ
の積層膜からなる。
The light emitting layer is composed of at least one kind or two or more kinds of organic compound thin films involved in the light emitting function, or a laminated film thereof.

【0071】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.

【0072】発光層の厚さは、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 is not particularly limited and varies depending on the forming method.
It is preferable that the thickness be in the range of 10 to 300 nm.

【0073】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 device 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.

【0074】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0.01〜10体積%、さらには
0.1〜5体積%であることが好ましい。また、ルブレ
ン系では0.01〜20体積%程度が好ましい。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 preferably 0.01 to 10% by volume, and more preferably 0.1 to 5% by volume. In the case of rubrene, the content is preferably about 0.01 to 20% by volume. 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.

【0075】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.

【0076】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].

【0077】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 its derivative, an aluminum complex having another ligand may be used.
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);

【0078】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.

【0079】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.

【0080】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.

【0081】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、0.01〜20体積%、さらには0.1〜15体積
%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 volume, more preferably 0.1 to 15% by volume.

【0082】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 unlikely 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.

【0083】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 for the mixed layer may be selected from the hole injecting and transporting compound and the electron injecting and transporting compound described later.

【0084】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 its derivative as a ligand, particularly tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3). It is also preferable to use the above-mentioned phenylanthracene derivatives and tetraarylethene derivatives.

【0085】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.

【0086】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 mobilities and carrier concentrations. 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.

【0087】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 corresponding to 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.

【0088】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 a 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.

【0089】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.

【0090】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。
When 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.

【0091】本発明の有機EL素子は、発光層とホール
注入電極との間にホール注入輸送層として、有機のホー
ル注入輸送層を有していてもよい。
The organic EL device of the present invention may have an organic hole injection / transport layer as a hole injection / transport layer between the light emitting layer and the hole injection electrode.

【0092】有機のホール注入輸送層には、例えば、特
開昭63−295695号公報、特開平2−19169
4号公報、特開平3−792号公報、特開平5−234
681号公報、特開平5−239455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8−100
172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 organic hole injecting and transporting layer is described in, for example, JP-A-63-295695 and JP-A-2-19169.
4, JP-A-3-792, JP-A-5-234
681, JP-A-5-239455, JP-A-5-299174, JP-A-7-126225, JP-A-7-126226, JP-A-8-100
Various organic compounds described in JP-A-172, EP0650955A1, and the like can be used. For example, a tetraarylbendicine compound (triaryldiamine or triphenyldiamine: TPD), an aromatic tertiary amine, a hydrazone derivative, a carbazole derivative, a triazole derivative, an imidazole derivative, an oxadiazole derivative having an amino group, polythiophene, etc. . 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.

【0093】発光層、有機のホール注入輸送層、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0.2
μm 以下の均質な薄膜が得られる。結晶粒径が0.2μ
m 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、電子、ホールの注入
効率も著しく低下する。
For forming the light emitting layer, the organic hole injecting and transporting layer, and the electron injecting and transporting layer, it is preferable to use a vacuum deposition 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 0.2
A uniform thin film of less than μm can be obtained. 0.2μ crystal grain size
When m is exceeded, the light emission becomes non-uniform, the driving voltage of the device must be increased, and the injection efficiency of electrons and holes is significantly reduced.

【0094】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.

【0095】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.

【0096】本発明の有機EL素子は、上記発光層と、
ホール注入電極との間に、ホール注入輸送層として高抵
抗の無機ホール注入輸送層を有してもよい。
The organic EL device of the present invention comprises:
A high-resistance inorganic hole injection / transport layer may be provided as a hole injection / transport layer between the hole injection electrode and the hole injection electrode.

【0097】このように、ホールの導通パスを有し、電
子をブロックできる高抵抗の無機ホール注入輸送層を発
光層とホール注入電極との間に配置することで、発光層
へホールを効率よく注入することができ、発光効率が向
上するとともに駆動電圧が低下する。
As described above, by disposing a high-resistance inorganic hole injecting and transporting layer having a hole conduction path and capable of blocking electrons between the light emitting layer and the hole injecting electrode, holes can be efficiently transferred to the light emitting layer. It can be injected, and the luminous efficiency is improved and the driving voltage is reduced.

【0098】また、好ましくは高抵抗の無機ホール注入
輸送層の主成分としてシリコンや、ゲルマニウム等の金
属または半金属の酸化物を用い、これに仕事関数4.5
eV以上、好ましくは4.5〜6eVの金属や、半金属およ
び/またはこれらの酸化物、炭化物、窒化物、ケイ化
物、硼化物のいずれか1種以上を含有させて導電パスを
形成することにより、ホール注入層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。しかも、
発光層からホール注入電極側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、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。本発明の有機EL素子
は、従来の有機ホール輸送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ばかり
ではなく、安価で入手しやすく製造が容易な無機材料も
用いることで、製造コストを低減することもできる。
Preferably, a metal or semimetal oxide such as silicon or germanium is used as a main component of the high-resistance inorganic hole injecting and transporting layer, and a work function of 4.5 is used.
forming a conductive path by containing a metal or semimetal and / or any one or more of these oxides, carbides, nitrides, silicides, and borides of eV or more, preferably 4.5 to 6 eV; Thereby, holes can be efficiently injected from the hole injection layer to the organic layer on the light emitting layer side. Moreover,
Transfer of electrons from the light emitting layer to the hole injection electrode side can be suppressed, and recombination of holes and electrons in the light emitting layer can be efficiently performed. Further, an organic EL device having both the advantages of the inorganic material and the advantages of the organic material can be obtained. The organic EL device of the present invention can obtain a luminance equal to or higher than that of a device having a conventional organic hole transporting layer, and has a longer life than conventional devices because of high heat resistance and weather resistance, and has a leak and darkness. There are few spots. Further, not only relatively expensive organic substances but also inorganic materials which are inexpensive, easily available and easily manufactured can be used to reduce manufacturing costs.

【0099】高抵抗の無機ホール注入輸送層は、その抵
抗率が好ましくは1〜1×1011Ω・cm、特に1×10
3〜1×108Ω・cmである。高抵抗の無機ホール注入輸
送層の抵抗率を上記範囲とすることにより、高い電子ブ
ロック性を維持したままホール注入効率を飛躍的に向上
させることができる。高抵抗の無機ホール注入輸送層の
抵抗率は、シート抵抗と膜厚からも求めることができ
る。この場合、シート抵抗は4端子法等により測定する
ことができる。
The resistivity of the high-resistance inorganic hole injecting and transporting layer is preferably 1 to 1 × 10 11 Ω · cm, particularly 1 × 10 11 Ω · cm.
It is 3 to 1 × 10 8 Ω · cm. By setting the resistivity of the high-resistance inorganic hole injection / transport layer in the above range, the hole injection efficiency can be dramatically improved while maintaining high electron blocking properties. The resistivity of the high-resistance inorganic hole injecting and transporting layer can also be determined from the sheet resistance and the film thickness. In this case, the sheet resistance can be measured by a four-terminal method or the like.

【0100】主成分の材料は、シリコン、ゲルマニウム
の酸化物であり、好ましくは(Si1-xGex)Oyにお
いて 0≦x≦1、 1.7≦y≦2.2、好ましくは1.7≦y≦1.99 である。高抵抗の無機ホール注入輸送層の主成分は、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。yがこれより大きくても小さくてもホー
ル注入機能は低下してくる傾向がある。組成は、例えば
ラザフォード後方散乱、化学分析等で調べればよい。
The material of the main component is an oxide of silicon or germanium. Preferably, in (Si 1-x Ge x ) O y , 0 ≦ x ≦ 1, 1.7 ≦ y ≦ 2.2, preferably 1 0.7 ≦ y ≦ 1.99. The main component of the high-resistance inorganic hole injecting and transporting layer may be silicon oxide or germanium oxide, or a mixed thin film thereof. If y is larger or smaller than this, the hole injection function tends to decrease. The composition may be determined by, for example, Rutherford backscattering or chemical analysis.

【0101】高抵抗の無機ホール注入輸送層は、さらに
主成分に加え、仕事関数4.5eV以上の金属(半金属を
含む)の酸化物、炭化物、窒化物、ケイ化物および硼化
物を含有することが好ましい。仕事関数4.5eV以上、
好ましくは4.5〜6eVの金属は、好ましくはAu,C
u、Fe、Ni、Ru、Sn,Cr,Ir,Nb,P
t,W,Mo,Ta,PdおよびCoのいずれか1種ま
た2種以上である。これらは一般に金属としてあるいは
酸化物の形で存在する。また、これらの炭化物、窒化
物、ケイ化物、硼化物であってもよい。これらを混合し
て用いる場合の混合比は任意である。これらの含有量は
好ましくは0.2〜40 mol%、より好ましくは1〜2
0 mol%である。含有量がこれより少ないとホール注入
機能が低下し、含有量がこれを超えると電子ブロック機
能が低下してくる。2種以上を併用する場合、合計の含
有量は上記の範囲にすることが好ましい。
The high-resistance inorganic hole injecting and transporting layer further contains, in addition to the main component, oxides, carbides, nitrides, silicides and borides of metals (including semimetals) having a work function of 4.5 eV or more. Is preferred. Work function 4.5 eV or more,
Preferably the metal at 4.5-6 eV is preferably Au, C
u, Fe, Ni, Ru, Sn, Cr, Ir, Nb, P
At least one of t, W, Mo, Ta, Pd and Co. These are generally present as metals or in the form of oxides. Moreover, these carbides, nitrides, silicides, and borides may be used. When these are mixed and used, the mixing ratio is arbitrary. Their content is preferably from 0.2 to 40 mol%, more preferably from 1 to 2 mol%.
0 mol%. If the content is less than this, the hole injection function is reduced, and if the content exceeds this, the electron blocking function is reduced. When two or more kinds are used in combination, the total content is preferably in the above range.

【0102】上記金属または金属(半金属を含む)の酸
化物、炭化物、窒化物、ケイ化物および硼化物は、通
常、高抵抗の無機ホール注入輸送層中に分散している。
分散粒子の粒径としては、通常、1〜5nm程度である。
この導体である分散粒子同士との間で高抵抗の主成分を
介してホールを搬送するためのホッピングパスが形成さ
れるものと考えられる。
The oxides, carbides, nitrides, silicides and borides of the above metals or metals (including semimetals) are usually dispersed in a high-resistance inorganic hole injecting and transporting layer.
The particle size of the dispersed particles is usually about 1 to 5 nm.
It is considered that a hopping path for transporting holes between the dispersed particles as conductors via the high-resistance main component is formed.

【0103】高抵抗の無機ホール注入輸送層には、他
に、不純物として、Hやスパッタガスに用いるNe、A
r、Kr、Xe等を合計5at%以下含有していてもよ
い。
In the high-resistance inorganic hole injecting and transporting layer, H, Ne or A used for a sputtering gas is additionally used as an impurity.
r, Kr, Xe and the like may be contained in a total of 5 at% or less.

【0104】なお、高抵抗の無機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。
If the composition is such a composition as the average value of the whole high-resistance inorganic hole injecting and transporting layer, the composition may not be uniform and may have a structure having a concentration gradient in the film thickness direction.

【0105】高抵抗の無機ホール注入輸送層は、通常、
非晶質状態である。
The high-resistance inorganic hole injecting and transporting layer is usually
It is in an amorphous state.

【0106】高抵抗の無機ホール注入輸送層の膜厚とし
ては、好ましくは0.2〜100nm、より好ましくは
0.2〜30nm、特に0.2〜10nm程度が好ましい。
高抵抗の無機ホール注入輸送層がこれより薄くても厚く
ても、ホール輸送層としての機能を十分に発揮できなく
なくなってくる。
The thickness of the high-resistance inorganic hole injecting and transporting layer is preferably 0.2 to 100 nm, more preferably 0.2 to 30 nm, and particularly preferably about 0.2 to 10 nm.
Even if the high-resistance inorganic hole injecting and transporting layer is thinner or thicker, the function as the hole transporting layer cannot be sufficiently exhibited.

【0107】上記の高抵抗の無機ホール注入輸送層の製
造方法としては、スパッタ法、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。なかでも、上記主成分と金属また
は金属酸化物等のターゲットを別個にスパッタする多元
スパッタが好ましい。多元スパッタにすることで、それ
ぞれのターゲットに好適なスパッタ法を用いることがで
きる。また、1元スパッタとする場合には、主成分のタ
ーゲット上に上記金属または金属酸化物等の小片を配置
し、両者の面積比を適当に調整することにより、組成を
調整してもよい。
As a method for manufacturing the above-described inorganic hole injecting and transporting layer having a high resistance, various physical or chemical thin film forming methods such as a sputtering method and an evaporation method can be considered, but the sputtering method is preferable. Among them, multi-source sputtering in which the above main component and a target such as a metal or a metal oxide are separately sputtered is preferable. By using multi-source sputtering, a sputtering method suitable for each target can be used. Further, in the case of one-source sputtering, the composition may be adjusted by arranging small pieces of the above metal or metal oxide on the target of the main component and appropriately adjusting the area ratio of the two.

【0108】高抵抗の無機ホール注入輸送層をスパッタ
法で形成する場合、成膜条件等は上記無機電子注入輸送
層の場合と同様である。
When a high-resistance inorganic hole injecting and transporting layer is formed by sputtering, the film forming conditions and the like are the same as those in the case of the inorganic electron injecting and transporting layer.

【0109】さらに、素子の有機層や電極の劣化を防ぐ
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、湿気の浸入を防ぐために、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 deterioration of the organic layer and the 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, and N 2 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.

【0110】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., but 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.

【0111】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 by using a spacer, and may be maintained at a desired height. 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.

【0112】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。
In the case where 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.

【0113】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 previously mixed in the sealing adhesive 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%.

【0114】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. .

【0115】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、光取り出し側となる場合、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 thereof 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. When the substrate is on the light extraction side, it is preferable that the substrate has the same light transmittance as the above-mentioned electrodes.

【0116】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.

【0117】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.

【0118】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。
For 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.

【0119】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。
If 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.

【0120】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。
Further, an optical thin film such as a dielectric multilayer film may be used instead of the color filter.

【0121】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 fluorescence conversion filter film absorbs EL light and emits light from the phosphor in the fluorescence conversion film, thereby performing color conversion of the emission color. It is formed from a fluorescent material and a light absorbing material.

【0122】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.) naphthalimide compounds, condensed ring hydrocarbon compounds, condensed heterocyclic compounds A styryl compound, a coumarin compound or the like may be used.

【0123】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 which basically does not quench the fluorescence may be selected, and a binder which 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.

【0124】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.

【0125】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 usually used as a DC drive type or pulse drive type EL device, but it can also be driven by AC. The applied voltage is usually 2 to 30
V.

【0126】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3/発光層4/電子注入輸送層5/陰電極(電子注入
電極)6/保護層7とが順次積層された構成とすること
ができる。図1において、ホール注入電極2と陰電極6
との間には、駆動電源Eが接続されている。
The organic EL device of the present invention is, for example, as shown in FIG. 1, a substrate 1 / a hole injection electrode 2 / a hole injection / transport layer 3 / a light emitting layer 4 / an electron injection / transport layer 5 / a negative electrode (electron injection electrode). 6 / protective layer 7 may be sequentially laminated. In FIG. 1, the hole injection electrode 2 and the negative electrode 6
Is connected to a drive power source E.

【0127】また、上記発明の素子は、膜厚方向に多段
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もできる。
The elements of the present invention may be stacked in multiple layers in the film thickness direction. With such an element structure, it is also possible to adjust the color tone of the emitted light and to make it multi-colored.

【0128】本発明の有機EL素子は、ディスプレイと
しての応用の他、例えばメモり読み出し/書き込み等に
利用される光ピックアップ、光通信の伝送路中における
中継装置、フォトカプラ等、種々の光応用デバイスに用
いることができる。
The organic EL device of the present invention can be applied to various optical applications such as an optical pickup used for memory read / write, a relay device in a transmission line of optical communication, a photocoupler, etc., in addition to a display application. Can be used for devices.

【0129】[0129]

【実施例】<実施例1>ガラス基板としてコーニング社
製商品名7059基板を中性洗剤を用いてスクラブ洗浄
した。
<Example 1> A 7059 substrate (trade name, manufactured by Corning Incorporated) as a glass substrate was scrub-cleaned using a neutral detergent.

【0130】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
形成した。
On this substrate, an ITO hole injection electrode layer having a thickness of 200 nm was formed at a substrate temperature of 250 ° C. by using an ITO oxide target by RF magnetron sputtering.

【0131】ITO電極層等が形成された基板の表面を
UV/O3 洗浄した後、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 substrate on which the ITO electrode layer and the like had been formed was washed with UV / O 3, it was fixed to a substrate holder of a vapor deposition apparatus, and the pressure in the tank was reduced to 1 × 10 −4 Pa or less.

【0132】4,4’,4”−トリス(−N−(3−メ
チルフェニル)−N−フェニルアミノ)トリフェニルア
ミン(m−MTDATA)を蒸着速度0.2nm/sec で
40nmの厚さに蒸着してホール注入層とした。
4,4 ', 4 "-tris (-N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino) triphenylamine (m-MTDATA) was deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 40 nm. Evaporation was performed to form a hole injection layer.

【0133】次いで、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)を、蒸着速度0.2nm/secとして
40nmの厚さに蒸着しホール輸送層とした。
Next, N, N, N ', N'-tetrakis (m-biphenyl) -1,1'-biphenyl-4,4'
-Diamine (TPD) was deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 40 nm to form a hole transport layer.

【0134】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40
nm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5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 at an overall deposition rate of 0.2 nm / sec.
It was deposited to a thickness of nm to form a light emitting layer. TPD: Alq3 =
Rubulene was doped at 5% by volume with respect to the mixture at a ratio of 1: 1 (weight ratio).

【0135】さらに、減圧を保ったまま、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40nmの厚さに蒸着し、電子注入輸
送層とした。
Further, the tris (8-
(Quinolinolato) aluminum (Alq3) was deposited at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a thickness of 40 nm to form an electron injection transport layer.

【0136】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の陰
電極とした。
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 a negative electrode for an electron injection electrode and an auxiliary electrode.

【0137】次いで、スパッタ装置に移しターゲットに
Alを用い、DC反応性スパッタにより保護膜を、膜厚
100nmに形成した。このときの成膜条件としては、 投入電力:1kW スパッタガス:Ar 反応性ガス:N2O 5SCCM 圧力:0.3Pa であった。
Next, the film was transferred to a sputtering apparatus, and a protective film was formed to a thickness of 100 nm by DC reactive sputtering using Al as a target. The deposition conditions at this time were: input power: 1 kW, sputtering gas: Ar, reactive gas: N 2 O, 5 SCCM, and pressure: 0.3 Pa.

【0138】最後にガラス封止して有機EL素子を得
た。また比較サンプルとして、保護膜を形成しない比較
サンプル1、同様の膜厚でAl23 により形成した比
較サンプル2、同様の膜厚でAlNにより形成した比較
サンプル3を作製した。
Finally, the resultant was sealed with glass to obtain an organic EL device. As comparative samples, a comparative sample 1 in which a protective film was not formed, a comparative sample 2 in which Al 2 O 3 was formed with a similar thickness, and a comparative sample 3 in which AlN was formed with a similar thickness were produced.

【0139】得られた各有機EL素子を、115℃、1
00時間保存した後、空気中で、10mA/cm2 の定電流
密度で駆動し、初期駆動時と保存後の発光画素面積を比
較し、シュリンク率を求めた。
Each of the obtained organic EL devices was heated at 115 ° C. for 1 hour.
After storage for 00 hours, the substrate was driven in air at a constant current density of 10 mA / cm 2 , and the area of the luminescent pixel during initial driving and after storage was compared to determine the shrinkage ratio.

【0140】その結果、発明サンプルのシュリンク率は
5%以下であったのに対し、比較サンプル1のシュリン
ク率は80%以上、比較サンプル3のシュリンク率は5
0%以上であった。また、比較サンプル2については、
成膜時にO2 を導入したため、有機層がダメージを受け
て発光輝度が得られなかった。さらに、比較サンプル3
は、保護膜に応力が原因とみられるクラックの発生が目
視で確認された。
As a result, the shrink ratio of the invention sample was 5% or less, the shrink ratio of the comparative sample 1 was 80% or more, and the shrink ratio of the comparative sample 3 was 5% or less.
0% or more. For Comparative Sample 2,
Since the introduction of O 2 at the time of film formation, emission luminance can not be obtained organic layer is damaged. Further, Comparative Sample 3
The occurrence of cracks, which is considered to be caused by stress in the protective film, was visually confirmed.

【0141】[0141]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、陰電極や
陰電極/有機層界面の酸化や劣化、経時変化等を抑制
し、長寿命の有機EL素子を実現することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to realize a long-life organic EL device by suppressing the oxidation and deterioration of the negative electrode and the interface between the negative electrode and the organic layer and the change with time.

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

【図1】本発明の有機EL素子の基本構成を示す概略断
面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a basic configuration of an organic EL device of the present invention.

【図2】従来の有機EL素子の構成例を示した概略断面
図である。
FIG. 2 is a schematic cross-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した概略
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 有機ホール注入層 4 無機絶縁性ホール輸送層 5 発光層 6 電子注入輸送層 7 陰電極(電子注入電極) 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 REFERENCE SIGNS LIST 1 substrate 2 hole injection electrode 3 organic hole injection layer 4 inorganic insulating hole transport layer 5 light emitting layer 6 electron injection and transport layer 7 negative electrode (electron injection electrode) 11 substrate 12 hole injection electrode 13 electron injection electrode 14 hole transport layer 15 light emission Layer 16 Electron transport layer

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ホール注入電極と陰電極と、これらの電
極間に少なくとも発光層を有する有機層とを有し、 前記陰電極上には保護層を有し、 前記保護層は、アルミニウム、酸素、および窒素を含有
する有機EL素子。
1. A semiconductor device comprising: a hole injection electrode, a negative electrode, and an organic layer having at least a light-emitting layer between these electrodes; and a protective layer on the negative electrode. And an organic EL device containing nitrogen.
【請求項2】 前記保護層の膜厚は、30〜500nmで
ある請求項1の有機EL素子。
2. The organic EL device according to claim 1, wherein said protective layer has a thickness of 30 to 500 nm.
【請求項3】 前記保護層は、反応性スパッタにて成膜
されている請求項1または2の有機EL素子。
3. The organic EL device according to claim 1, wherein said protective layer is formed by reactive sputtering.
【請求項4】 前記保護膜は、その平均組成をAlOx
y と表したときに、 x=0.1〜1.0 y=0.1〜1.0 である請求項1〜3のいずれかの有機EL素子。
4. The protective film has an average composition of AlO x
The organic EL device according to claim 1, wherein when expressed as N y , x = 0.1 to 1.0 and y = 0.1 to 1.0.
JP11233652A 1999-08-20 1999-08-20 Organic el element Pending JP2001057286A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11233652A JP2001057286A (en) 1999-08-20 1999-08-20 Organic el element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11233652A JP2001057286A (en) 1999-08-20 1999-08-20 Organic el element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001057286A true JP2001057286A (en) 2001-02-27

Family

ID=16958413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11233652A Pending JP2001057286A (en) 1999-08-20 1999-08-20 Organic el element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001057286A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002367780A (en) * 2001-06-08 2002-12-20 Nec Corp Organic el device and manufacturing method therefor
JP2003045646A (en) * 2001-07-26 2003-02-14 Victor Co Of Japan Ltd Organic electroluminescent element
JP2003086356A (en) * 2001-09-06 2003-03-20 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light emitting device and electronic device
US7728326B2 (en) 2001-06-20 2010-06-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device and electronic apparatus
US7952101B2 (en) 2001-06-20 2011-05-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device and method of manufacturing the same
JP2013101971A (en) * 2013-01-29 2013-05-23 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light-emitting device
JP2014135286A (en) * 2014-03-14 2014-07-24 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light-emitting device and manufacturing method thereof
JP2015128074A (en) * 2015-02-27 2015-07-09 株式会社半導体エネルギー研究所 Light-emitting device
JP2017188478A (en) * 2017-06-19 2017-10-12 株式会社半導体エネルギー研究所 Light-emitting device

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4717265B2 (en) * 2001-06-08 2011-07-06 三星モバイルディスプレイ株式會社 Organic EL device and manufacturing method thereof
JP2002367780A (en) * 2001-06-08 2002-12-20 Nec Corp Organic el device and manufacturing method therefor
US8415660B2 (en) 2001-06-20 2013-04-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device
US7728326B2 (en) 2001-06-20 2010-06-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device and electronic apparatus
US7952101B2 (en) 2001-06-20 2011-05-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device and method of manufacturing the same
US8822982B2 (en) 2001-06-20 2014-09-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device and electronic apparatus
US9166180B2 (en) 2001-06-20 2015-10-20 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device having an organic light emitting diode that emits white light
US9178168B2 (en) 2001-06-20 2015-11-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. White light emitting device
US9276224B2 (en) 2001-06-20 2016-03-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Organic light emitting device having dual flexible substrates
JP2003045646A (en) * 2001-07-26 2003-02-14 Victor Co Of Japan Ltd Organic electroluminescent element
JP2003086356A (en) * 2001-09-06 2003-03-20 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light emitting device and electronic device
JP2013101971A (en) * 2013-01-29 2013-05-23 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light-emitting device
JP2014135286A (en) * 2014-03-14 2014-07-24 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light-emitting device and manufacturing method thereof
JP2015128074A (en) * 2015-02-27 2015-07-09 株式会社半導体エネルギー研究所 Light-emitting device
JP2017188478A (en) * 2017-06-19 2017-10-12 株式会社半導体エネルギー研究所 Light-emitting device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4142782B2 (en) Organic EL device
JP3824798B2 (en) Organic EL device
JP4543446B2 (en) Organic EL device
JP2001176673A (en) Organic electroluminescent element
JP2000208276A (en) Organic electroluminescent element
JP2000252074A (en) Organic el element
JP4255041B2 (en) Organic EL device
JP2000040589A (en) Organic el element
JP2000223272A (en) Organic el element
JP2000215985A (en) Organic el element
EP0994517A2 (en) Organic electroluminescent device
JP2000100575A (en) Organic el element
JP2000223273A (en) Organic el element
JP2001035667A (en) Organic el element
JP2000340364A (en) Organic el element
JP2001057286A (en) Organic el element
JP2000268965A (en) Organic el element
JP2001068272A (en) Organic el element
JP2000012234A (en) Organic el element
JP2000030870A (en) Organic el element
JP2000268967A (en) Organic el element
US6208076B1 (en) Organic electroluminescent device with silicone oxide and/or germanium oxide insulative layer
JP2000173776A (en) Organic el element
JP2000268966A (en) Organic electroluminescent element
JP2001060495A (en) Organic el element

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20040601

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050729

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080409

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080430

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090113