JP2003045675A - 有機電界発光素子 - Google Patents
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/80—Constructional details
- H10K59/805—Electrodes
- H10K59/8052—Cathodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
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- H10K59/8791—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light
Landscapes
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属電極層での光の反射を低減することを可
能とし、有機ELディスプレイに用いた場合であって
も、十分な表示コントラストを得ることのできる有機電
界発光素子を提供する。 【解決手段】 光を透過する透明電極層11と、導電性
を有する金属電極層13と、これらの間に形成された有
機電界発光層12とを備える有機電界発光素子1におい
て、前記金属電極層13を、アルミニウム主体の金属材
料とフッ化物との共蒸着によって形成する。
能とし、有機ELディスプレイに用いた場合であって
も、十分な表示コントラストを得ることのできる有機電
界発光素子を提供する。 【解決手段】 光を透過する透明電極層11と、導電性
を有する金属電極層13と、これらの間に形成された有
機電界発光層12とを備える有機電界発光素子1におい
て、前記金属電極層13を、アルミニウム主体の金属材
料とフッ化物との共蒸着によって形成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電流が注入される
ことにより発光する有機化合物を構成要素に含む有機電
界発光素子に関する。
ことにより発光する有機化合物を構成要素に含む有機電
界発光素子に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、平面型の表示装置として、電流が
注入されることにより発光する有機発光材料を用いた有
機EL(Electro luminescence)ディスプレイが注目を
集めている。有機ELディスプレイは、バックライトが
不要な自発光型のフラットパネルディスプレイであり、
自発光型に特有の視野角の広いディスプレイを実現でき
るという利点を有する。また、必要な画素のみを点灯さ
せればよいため消費電力の点でバックライト型(液晶デ
ィスプレイ等)に比べて有利であるとともに、今後実用
化が期待されている高精細度の高速のビデオ信号に対し
て十分な応答性能を具備すると考えられている。
注入されることにより発光する有機発光材料を用いた有
機EL(Electro luminescence)ディスプレイが注目を
集めている。有機ELディスプレイは、バックライトが
不要な自発光型のフラットパネルディスプレイであり、
自発光型に特有の視野角の広いディスプレイを実現でき
るという利点を有する。また、必要な画素のみを点灯さ
せればよいため消費電力の点でバックライト型(液晶デ
ィスプレイ等)に比べて有利であるとともに、今後実用
化が期待されている高精細度の高速のビデオ信号に対し
て十分な応答性能を具備すると考えられている。
【0003】これらの利点を有する有機ELディスプレ
イを構成する有機電界発光素子としては、透明基板上に
透明導電膜よりなる短冊状の電極層(陽極)が形成され
ており、この透明電極層と交差するように有機電界発光
層および金属薄膜よりなる短冊伏の電極層(陰極)が形
成され、透明電極層と金属電極層とで有機電界発光層を
挟んだ構造を有する有機電界発光素子が知られている。
この有機電界発光素子では、透明電極層と金属電極層と
がマトリクス構造を形成しており、選択された透明電極
層と金属電極層との間に電圧を印加して有機電界発光層
に電流を流すことによって、画素を発光させるようにな
っている。
イを構成する有機電界発光素子としては、透明基板上に
透明導電膜よりなる短冊状の電極層(陽極)が形成され
ており、この透明電極層と交差するように有機電界発光
層および金属薄膜よりなる短冊伏の電極層(陰極)が形
成され、透明電極層と金属電極層とで有機電界発光層を
挟んだ構造を有する有機電界発光素子が知られている。
この有機電界発光素子では、透明電極層と金属電極層と
がマトリクス構造を形成しており、選択された透明電極
層と金属電極層との間に電圧を印加して有機電界発光層
に電流を流すことによって、画素を発光させるようにな
っている。
【0004】ところで、上述した構成の有機電界発光素
子では、金属電極層を形成するのにあたり、アルミニウ
ム主体の金属材料が用いられることが多い。これは、金
属電極層の導電性を確保しつつ、その電気抵抗値を低く
抑えるためには、アルミニウムが好適な材料だからであ
る。また、金属電極層は、その厚さが、通常、数100
nm以上に形成される。これは、金属電極層の電気抵抗
値が高くなるのを防ぐためには、ある程度の膜厚が必要
だからである。
子では、金属電極層を形成するのにあたり、アルミニウ
ム主体の金属材料が用いられることが多い。これは、金
属電極層の導電性を確保しつつ、その電気抵抗値を低く
抑えるためには、アルミニウムが好適な材料だからであ
る。また、金属電極層は、その厚さが、通常、数100
nm以上に形成される。これは、金属電極層の電気抵抗
値が高くなるのを防ぐためには、ある程度の膜厚が必要
だからである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の構成の有機電界発光素子では、金属電極層がア
ルミニウム等の金属材料によってある程度の膜厚に形成
されるため、その金属電極層において光が鏡面反射して
しまう可能性が高い。つまり、透明基板の背面が金属鏡
面となり、外部光を反射してしまうことになる。したが
って、従来の有機電界発光素子を用いて有機ELディス
プレイを構成しても、明所においては十分な表示コント
ラストが得られないおそれがある。
た従来の構成の有機電界発光素子では、金属電極層がア
ルミニウム等の金属材料によってある程度の膜厚に形成
されるため、その金属電極層において光が鏡面反射して
しまう可能性が高い。つまり、透明基板の背面が金属鏡
面となり、外部光を反射してしまうことになる。したが
って、従来の有機電界発光素子を用いて有機ELディス
プレイを構成しても、明所においては十分な表示コント
ラストが得られないおそれがある。
【0006】そこで、本発明は、金属電極層での外部光
の反射を低減することを可能とし、有機ELディスプレ
イに用いた場合であっても十分な表示コントラストを得
ることのできる有機電界発光素子を提供することを目的
とする。
の反射を低減することを可能とし、有機ELディスプレ
イに用いた場合であっても十分な表示コントラストを得
ることのできる有機電界発光素子を提供することを目的
とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために案出されたもので、光を透過する透明電極
層と、導電性を有する金属電極層と、これらの間に形成
された有機電界発光層とを備える有機電界発光素子にお
いて、前記金属電極層がアルミニウム主体の金属材料と
フッ化物とを共蒸着してなるものであることを特徴とす
る。
成するために案出されたもので、光を透過する透明電極
層と、導電性を有する金属電極層と、これらの間に形成
された有機電界発光層とを備える有機電界発光素子にお
いて、前記金属電極層がアルミニウム主体の金属材料と
フッ化物とを共蒸着してなるものであることを特徴とす
る。
【0008】上記構成の有機電界発光素子によれば、フ
ッ化物によって金属電極層が着色(例えば黒化)される
ので、その金属電極層における光の鏡面反射を抑制し得
るようになる。しかも、フッ化物はアルミニウム主体の
金属材料と共蒸着されるため、金属電極層における導電
性が損なわれてしまうこともない。なお、ここでいうア
ルミニウム主体の金属材料には、アルミニウムも含まれ
る。また、フッ化物とは、フッ素とほかの元素または原
子団との化合物をいう。
ッ化物によって金属電極層が着色(例えば黒化)される
ので、その金属電極層における光の鏡面反射を抑制し得
るようになる。しかも、フッ化物はアルミニウム主体の
金属材料と共蒸着されるため、金属電極層における導電
性が損なわれてしまうこともない。なお、ここでいうア
ルミニウム主体の金属材料には、アルミニウムも含まれ
る。また、フッ化物とは、フッ素とほかの元素または原
子団との化合物をいう。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明に係る
有機電界発光素子について説明する。図1は本発明に係
る有機電界発光素子の一例の断面構造を示す構成図であ
り、図2はその有機電界発光素子を含む有機ELディス
プレイの要部を示す概略構成図である。
有機電界発光素子について説明する。図1は本発明に係
る有機電界発光素子の一例の断面構造を示す構成図であ
り、図2はその有機電界発光素子を含む有機ELディス
プレイの要部を示す概略構成図である。
【0010】ここで、先ず、本発明に係る有機電界発光
素子の説明に先立ち、その有機電界発光素子を用いて構
成された有機ELディスプレイについて、簡単に説明す
る。図2に示すように、有機ELディスプレイは、透明
ガラス等からなる図示しないパネル基板上に、陽極(ア
ノード)となる透明電極層11が等間隔のストライプ状
に形成され、その透明電極層11上に正孔輸送層と発光
層とからなる有機電界発光層12が透明電極層11と略
直交するように形成され、さらにその有機電界発光層1
2上に陰極(カソード)となる金属電極層13が形成さ
れており、透明電極層11と金属電極層13とが交差す
る位置にそれぞれ有機電界発光素子1を備えた構成とな
っている。この構成により、パネル基板上には、有機電
界発光素子1が縦横に配置された発光エリアである画像
表示領域が形成されることになる。
素子の説明に先立ち、その有機電界発光素子を用いて構
成された有機ELディスプレイについて、簡単に説明す
る。図2に示すように、有機ELディスプレイは、透明
ガラス等からなる図示しないパネル基板上に、陽極(ア
ノード)となる透明電極層11が等間隔のストライプ状
に形成され、その透明電極層11上に正孔輸送層と発光
層とからなる有機電界発光層12が透明電極層11と略
直交するように形成され、さらにその有機電界発光層1
2上に陰極(カソード)となる金属電極層13が形成さ
れており、透明電極層11と金属電極層13とが交差す
る位置にそれぞれ有機電界発光素子1を備えた構成とな
っている。この構成により、パネル基板上には、有機電
界発光素子1が縦横に配置された発光エリアである画像
表示領域が形成されることになる。
【0011】また、各透明電極層11は配線14を介し
てシフトレジスタを内蔵した制御回路15と電気的に接
続しており、各金属電極層13は配線16を介してシフ
トレジスタを内蔵した制御回路17と電気的に接続して
いる。そして、有機電界発光層12は、赤(R),緑
(G),青(B)の各色パターンが交互に配置されてい
る。これにより、マルチカラーまたはフルカラーの全固
体型フラットパネルディスプレイを構成することが可能
になる。なお、図例では、8×3RGB構成の単純マト
リクスディスプレイの構成を例に挙げて示している。
てシフトレジスタを内蔵した制御回路15と電気的に接
続しており、各金属電極層13は配線16を介してシフ
トレジスタを内蔵した制御回路17と電気的に接続して
いる。そして、有機電界発光層12は、赤(R),緑
(G),青(B)の各色パターンが交互に配置されてい
る。これにより、マルチカラーまたはフルカラーの全固
体型フラットパネルディスプレイを構成することが可能
になる。なお、図例では、8×3RGB構成の単純マト
リクスディスプレイの構成を例に挙げて示している。
【0012】続いて、このような有機ELディスプレイ
を構成する各有機電界発光素子について、詳しく説明す
る。図1に示すように、有機電界発光素子1は、透明ガ
ラスまたは透明プラスチックからなるパネル基板(以
下、単に「透明基板」という)10上に形成され光を透
過する透明電極層11と、その透明電極層11上に形成
された有機電界発光層12と、さらにその有機電界発光
層12上に形成された導電性を有する金属電極層13
と、を備えてなるものである。
を構成する各有機電界発光素子について、詳しく説明す
る。図1に示すように、有機電界発光素子1は、透明ガ
ラスまたは透明プラスチックからなるパネル基板(以
下、単に「透明基板」という)10上に形成され光を透
過する透明電極層11と、その透明電極層11上に形成
された有機電界発光層12と、さらにその有機電界発光
層12上に形成された導電性を有する金属電極層13
と、を備えてなるものである。
【0013】このうち、透明電極層11は、例えばイン
ジウム、錫酸化物(ITO;IndiumTin Oxide)または
酸化錫(SnO2)からなるもので、透明基板10上に
おいて短冊状に複数が等間隔に形成されているものであ
る。
ジウム、錫酸化物(ITO;IndiumTin Oxide)または
酸化錫(SnO2)からなるもので、透明基板10上に
おいて短冊状に複数が等間隔に形成されているものであ
る。
【0014】また、有機電界発光層12は、例えば正孔
輸送層、発光層および電子輸送層が、透明電極層11側
から順に積層されてなるものである。正孔輸送層は、例
えば芳香族アミン(R−NH2)類やピラゾリン(C3H
6N2)類等といった公知の材料のいずれかにより形成さ
れている。発光層は、例えばクマリン系色素、スチリル
色素、オギザジン系色素、キサンテン系色素、希土類錯
体、ペリレン、フルオレン等の蛍光性を有する化合物の
中で、目的とする色に発光する適宜材料により形成され
ている。電子輸送層は、例えばアルミニウム(Al)や
亜鉛(Zn)の金属錯体化合物、芳香族炭素化合物、オ
キサジアゾール系化合物のうちのいずれかにより形成さ
れている。
輸送層、発光層および電子輸送層が、透明電極層11側
から順に積層されてなるものである。正孔輸送層は、例
えば芳香族アミン(R−NH2)類やピラゾリン(C3H
6N2)類等といった公知の材料のいずれかにより形成さ
れている。発光層は、例えばクマリン系色素、スチリル
色素、オギザジン系色素、キサンテン系色素、希土類錯
体、ペリレン、フルオレン等の蛍光性を有する化合物の
中で、目的とする色に発光する適宜材料により形成され
ている。電子輸送層は、例えばアルミニウム(Al)や
亜鉛(Zn)の金属錯体化合物、芳香族炭素化合物、オ
キサジアゾール系化合物のうちのいずれかにより形成さ
れている。
【0015】なお、有機電界発光層12は、9,10−
ビス[4−(N,N’−ジフェニルアミノ)]スチリル
アントラセンやポリパラフェニレンビニレン等よりなる
発光層のみにより構成されていてもよいし、正孔輸送層
と電子輸送層とが積層されるとともにこれらの層のうち
の少なくとも一方から発光する構造であってもよい。ま
た、正孔輸送層と電子輸送層とが積層されるとともにこ
れらの層のうちの少なくとも一方に蛍光発光性を有する
材料が添加された構造であってもよい。さらに、発光効
率を向上させるために、正孔輸送層、発光層および電子
輸送層以外に、正孔または電子の輸送を制御するための
薄膜を備えていてもよい。加えて、正孔輸送層は、電荷
輸送性能を向上させるために、積層構造としてもよい。
ビス[4−(N,N’−ジフェニルアミノ)]スチリル
アントラセンやポリパラフェニレンビニレン等よりなる
発光層のみにより構成されていてもよいし、正孔輸送層
と電子輸送層とが積層されるとともにこれらの層のうち
の少なくとも一方から発光する構造であってもよい。ま
た、正孔輸送層と電子輸送層とが積層されるとともにこ
れらの層のうちの少なくとも一方に蛍光発光性を有する
材料が添加された構造であってもよい。さらに、発光効
率を向上させるために、正孔輸送層、発光層および電子
輸送層以外に、正孔または電子の輸送を制御するための
薄膜を備えていてもよい。加えて、正孔輸送層は、電荷
輸送性能を向上させるために、積層構造としてもよい。
【0016】また、金属電極層13は、例えば有機電界
発光層12と同一の幅を有する短冊状に複数が等間隔に
形成されているものである。
発光層12と同一の幅を有する短冊状に複数が等間隔に
形成されているものである。
【0017】このように構成された有機電界発光素子1
では、陽極である透明電極層11に正の電圧を印加し、
陰極である金属電極層13に負の電圧を印加すると、透
明電極層11から注入された正孔が有機電界発光層12
の正孔輸送層を経て発光層に到達し、金属電極層13か
ら注入された電子が有機電界発光層12の発光層に到達
するので、その発光層内で電子−正孔の再結合が生じ
る。これにより、発光層内で所定の波長を持った光が発
生し、その光が透明基板10側から外に出射するので、
有機ELディスプレイでは、例えばRGBに対応した各
画素表示(画像表示)を行うことが可能になるのであ
る。
では、陽極である透明電極層11に正の電圧を印加し、
陰極である金属電極層13に負の電圧を印加すると、透
明電極層11から注入された正孔が有機電界発光層12
の正孔輸送層を経て発光層に到達し、金属電極層13か
ら注入された電子が有機電界発光層12の発光層に到達
するので、その発光層内で電子−正孔の再結合が生じ
る。これにより、発光層内で所定の波長を持った光が発
生し、その光が透明基板10側から外に出射するので、
有機ELディスプレイでは、例えばRGBに対応した各
画素表示(画像表示)を行うことが可能になるのであ
る。
【0018】ところで、有機ELディスプレイにおい
て、表示画質の向上を図るためには、十分な表示コント
ラストを確保する必要がある。そのためには、既に説明
したように、金属電極層13での光の反射を低減し、透
明基板10側の面が金属鏡面13によって外部光を反射
してしまうのを極力回避しなければならない。
て、表示画質の向上を図るためには、十分な表示コント
ラストを確保する必要がある。そのためには、既に説明
したように、金属電極層13での光の反射を低減し、透
明基板10側の面が金属鏡面13によって外部光を反射
してしまうのを極力回避しなければならない。
【0019】光の反射の低減は、例えば、反射率の少な
い金属材料を用いて金属電極層13を形成したり、金属
電極層13を薄くしその上に薄膜を積層してその全体の
反射率を抑えたりすることで、実現することが考えられ
る。ところが、金属電極層13では導電性を確保すると
ともにその電気抵抗値を低く抑える必要があるが、これ
らを満足しつつ反射率を低く抑えることのできる金属材
料は現状では知られていない。また、金属電極層13を
薄くすると、その電気抵抗値が高くなってしまうことが
考えられる。さらには、この場合、光学的な膜の膜厚依
存性はかなり大きく、しかも膜厚精度を例えば5%程度
に抑えなければならないため、実際に金属電極層13を
形成することが非常に困難になってしまう。つまり、こ
れらによって金属電極層13における光の反射を低減さ
せることは非常に困難である。
い金属材料を用いて金属電極層13を形成したり、金属
電極層13を薄くしその上に薄膜を積層してその全体の
反射率を抑えたりすることで、実現することが考えられ
る。ところが、金属電極層13では導電性を確保すると
ともにその電気抵抗値を低く抑える必要があるが、これ
らを満足しつつ反射率を低く抑えることのできる金属材
料は現状では知られていない。また、金属電極層13を
薄くすると、その電気抵抗値が高くなってしまうことが
考えられる。さらには、この場合、光学的な膜の膜厚依
存性はかなり大きく、しかも膜厚精度を例えば5%程度
に抑えなければならないため、実際に金属電極層13を
形成することが非常に困難になってしまう。つまり、こ
れらによって金属電極層13における光の反射を低減さ
せることは非常に困難である。
【0020】このことから、本実施形態で説明する有機
電界発光素子1では、アルミニウムを主体として、フッ
化物を共蒸着した膜を、金属電極層13として用いてい
る。
電界発光素子1では、アルミニウムを主体として、フッ
化物を共蒸着した膜を、金属電極層13として用いてい
る。
【0021】ここでいうアルミニウム主体の金属材料に
は、アルミニウム(Al)そのものの他に、アルミニウ
ム合金も含むものとする。例えば、アルミニウム−リチ
ウム合金を用いることが考えられる。リチウム(Li)
仕事関数が低く、陰極として最適だからである。
は、アルミニウム(Al)そのものの他に、アルミニウ
ム合金も含むものとする。例えば、アルミニウム−リチ
ウム合金を用いることが考えられる。リチウム(Li)
仕事関数が低く、陰極として最適だからである。
【0022】また、ここでいうフッ化物とは、フッ素
(F)とほかの元素または原子団との化合物をいい、具
体的には例えばフッ化マグネシウム(MgF2)または
フッ化(LiF)がこれに該当する。特に、2価のマグ
ネシウム(Mg)は、アルカリ土類ではないが、低仕事
関数材料である。よって、陰極材料として用いることに
全く問題はない。
(F)とほかの元素または原子団との化合物をいい、具
体的には例えばフッ化マグネシウム(MgF2)または
フッ化(LiF)がこれに該当する。特に、2価のマグ
ネシウム(Mg)は、アルカリ土類ではないが、低仕事
関数材料である。よって、陰極材料として用いることに
全く問題はない。
【0023】アルミニウム主体の金属材料(以下、単に
「アルミニウム」と称す)およびフッ化物を共蒸着して
いるのは、フッ化物が絶縁層を形成してしまうのを回避
するためである。つまり、金属電極層13内にアルミニ
ウムとフッ化物とを混在させることで、その金属電極層
13における導電性を確保するとともに、その電気抵抗
値が高くなってしまうのを極力抑制する。したがって、
金属電極層13内にアルミニウムとフッ化物とを混在さ
せることができれば、必ずしもこれらを共蒸着する必要
はないが、それぞれの物性や蒸着特性、蒸着処理の容易
性等を考慮すれば、これらを共蒸着することによって金
属電極層13を形成することが最も好ましい。
「アルミニウム」と称す)およびフッ化物を共蒸着して
いるのは、フッ化物が絶縁層を形成してしまうのを回避
するためである。つまり、金属電極層13内にアルミニ
ウムとフッ化物とを混在させることで、その金属電極層
13における導電性を確保するとともに、その電気抵抗
値が高くなってしまうのを極力抑制する。したがって、
金属電極層13内にアルミニウムとフッ化物とを混在さ
せることができれば、必ずしもこれらを共蒸着する必要
はないが、それぞれの物性や蒸着特性、蒸着処理の容易
性等を考慮すれば、これらを共蒸着することによって金
属電極層13を形成することが最も好ましい。
【0024】ここで、このような金属電極層13を備え
てなる有機電界発光素子1の製造方法の一具体例につい
て説明する。有機電界発光素子1の製造にあたっては、
先ず、透明基板10上に、例えば、スパッタ法または蒸
着法により、厚さ200nmのITO膜または酸化錫膜
を成膜する。そして、ウエットエッチングまたはRIE
(Reactive Ion Etching)法による異方性エッチングを
行い、等間隔に配置された短冊状の複数の透明電極層1
1を形成する。若しくは、メタルマスクを用いて短冊状
のITO膜等の透明導電膜を形成してもよい。
てなる有機電界発光素子1の製造方法の一具体例につい
て説明する。有機電界発光素子1の製造にあたっては、
先ず、透明基板10上に、例えば、スパッタ法または蒸
着法により、厚さ200nmのITO膜または酸化錫膜
を成膜する。そして、ウエットエッチングまたはRIE
(Reactive Ion Etching)法による異方性エッチングを
行い、等間隔に配置された短冊状の複数の透明電極層1
1を形成する。若しくは、メタルマスクを用いて短冊状
のITO膜等の透明導電膜を形成してもよい。
【0025】透明電極層11の形成後は、その透明電極
層11上に、透明電極層11と平行、若しくは直交する
とともに、それぞれが同一の幅を有するように、複数の
有機電界発光層12を形成する。すなわち、例えば、真
空蒸着法により、既に述べた適宜の材料を用いて、例え
ば厚さ50nmの正孔輸送層、厚さ20nmの発光層お
よび厚さ50nmの電子輸送層を、それぞれ透明電極層
11側から順に積層する。ただし、単色の場合は、電極
上に単一の(パターンを持たない)複数の有機電界発光
層12を形成すればよい。
層11上に、透明電極層11と平行、若しくは直交する
とともに、それぞれが同一の幅を有するように、複数の
有機電界発光層12を形成する。すなわち、例えば、真
空蒸着法により、既に述べた適宜の材料を用いて、例え
ば厚さ50nmの正孔輸送層、厚さ20nmの発光層お
よび厚さ50nmの電子輸送層を、それぞれ透明電極層
11側から順に積層する。ただし、単色の場合は、電極
上に単一の(パターンを持たない)複数の有機電界発光
層12を形成すればよい。
【0026】そして、有機電界発光層12の形成後は、
その有機電界発光層12上に、金属電極層13を形成す
る。ただし、このときに、金属電極層13の形成に先立
って、非常に薄い酸化リチウム(Li2O)やフッ化リ
チウム(LiF)等といった、アルカリ金属またはアル
カリ土類金属の酸化物またはフッ化物を形成し、有機電
界発光層12と金属電極層13との間に一層加えても構
わない(ただし不図示)。この場合、酸化物、フッ化物
は、抵抗値が非常に高いので、有機電界発光層12と金
属電極層13とを絶縁してしまわないよう、非常に薄い
膜とする必要がある。
その有機電界発光層12上に、金属電極層13を形成す
る。ただし、このときに、金属電極層13の形成に先立
って、非常に薄い酸化リチウム(Li2O)やフッ化リ
チウム(LiF)等といった、アルカリ金属またはアル
カリ土類金属の酸化物またはフッ化物を形成し、有機電
界発光層12と金属電極層13との間に一層加えても構
わない(ただし不図示)。この場合、酸化物、フッ化物
は、抵抗値が非常に高いので、有機電界発光層12と金
属電極層13とを絶縁してしまわないよう、非常に薄い
膜とする必要がある。
【0027】金属電極層13の形成は、アルミニウムと
フッ化物とを共蒸着することによって行う。共蒸着は、
同一のチャンバ室内(例えば真空容器内)で複数の蒸着
源から個々に成膜材料を発散させることによって行う。
このような共蒸着によれば、各材料毎に蒸着レートを決
定することができ、組成制御が容易に行えるようにな
る。
フッ化物とを共蒸着することによって行う。共蒸着は、
同一のチャンバ室内(例えば真空容器内)で複数の蒸着
源から個々に成膜材料を発散させることによって行う。
このような共蒸着によれば、各材料毎に蒸着レートを決
定することができ、組成制御が容易に行えるようにな
る。
【0028】具体的には、例えばフッ化物としてフッ化
マグネシウムを用いた場合には、アルミニウムを電子ビ
ーム蒸着法により、またフッ化マグネシウムを抵抗加熱
法により、それぞれ同時に蒸着することで、金属電極層
13の形成を行う。なお、電子ビーム蒸着法および抵抗
加熱法については、公知の蒸着方法であるため、ここで
はその詳細な説明を省略する。また、どの成膜材料にど
の蒸着方法を用いるかについては、その成膜材料の物性
や蒸着特性等に基づいて適宜決定すれば良く、必ずしも
上述した通りである必要はない。したがって、例えば、
電子ビーム蒸着法と抵抗加熱法とが上述の場合と逆であ
ったり、あるいは電子ビーム蒸着法と抵抗加熱法のいず
れか一方のみを用いたりしても構わない。
マグネシウムを用いた場合には、アルミニウムを電子ビ
ーム蒸着法により、またフッ化マグネシウムを抵抗加熱
法により、それぞれ同時に蒸着することで、金属電極層
13の形成を行う。なお、電子ビーム蒸着法および抵抗
加熱法については、公知の蒸着方法であるため、ここで
はその詳細な説明を省略する。また、どの成膜材料にど
の蒸着方法を用いるかについては、その成膜材料の物性
や蒸着特性等に基づいて適宜決定すれば良く、必ずしも
上述した通りである必要はない。したがって、例えば、
電子ビーム蒸着法と抵抗加熱法とが上述の場合と逆であ
ったり、あるいは電子ビーム蒸着法と抵抗加熱法のいず
れか一方のみを用いたりしても構わない。
【0029】このような手順の製造方法によって形成さ
れた有機電界発光素子1では、金属電極層13がアルミ
ニウムとフッ化物とを共蒸着してなるものであるため、
その金属電極層13がフッ化物によって着色されること
になる。例えばフッ化物としてフッ化マグネシウムを用
いた場合には、金属電極層13は、そのフッ化マグネシ
ウムによって黒化される。また、例えば、フッ化物とし
てフッ化リチウムを用いた場合には、金属電極層13
は、そのフッ化リチウムによって若干赤い色となる。し
たがって、金属電極層13は、アルミニウムのみによっ
て形成した場合に比べて、光の鏡面反射が抑制されるこ
とになる。
れた有機電界発光素子1では、金属電極層13がアルミ
ニウムとフッ化物とを共蒸着してなるものであるため、
その金属電極層13がフッ化物によって着色されること
になる。例えばフッ化物としてフッ化マグネシウムを用
いた場合には、金属電極層13は、そのフッ化マグネシ
ウムによって黒化される。また、例えば、フッ化物とし
てフッ化リチウムを用いた場合には、金属電極層13
は、そのフッ化リチウムによって若干赤い色となる。し
たがって、金属電極層13は、アルミニウムのみによっ
て形成した場合に比べて、光の鏡面反射が抑制されるこ
とになる。
【0030】図3および図4は、金属電極層における光
の反射率の一具体例を示す説明図である。有機電界発光
素子1の金属電極層13における可視光(380〜78
0nm程度の波長の光)に対する光反射率は、50%程
度以下、好ましくは30%以下であれば、その有機電界
発光素子1を用いて有機ELディスプレイを構成した場
合に十分な表示コントラストが得られることが知られて
いる(例えば、特開2000−40591号公報)。と
ころが、金属電極層をアルミニウムのみによって形成す
る場合、その金属電極層はスパッタリングまたは抵抗加
熱法によって成膜されるが、このようなアルミニウム膜
の空気中における光反射率は90%程度となり、光が鏡
面反射してしまう。したがって、有機ELディスプレイ
を構成した場合に十分な表示コントラストが得られると
はいえない。
の反射率の一具体例を示す説明図である。有機電界発光
素子1の金属電極層13における可視光(380〜78
0nm程度の波長の光)に対する光反射率は、50%程
度以下、好ましくは30%以下であれば、その有機電界
発光素子1を用いて有機ELディスプレイを構成した場
合に十分な表示コントラストが得られることが知られて
いる(例えば、特開2000−40591号公報)。と
ころが、金属電極層をアルミニウムのみによって形成す
る場合、その金属電極層はスパッタリングまたは抵抗加
熱法によって成膜されるが、このようなアルミニウム膜
の空気中における光反射率は90%程度となり、光が鏡
面反射してしまう。したがって、有機ELディスプレイ
を構成した場合に十分な表示コントラストが得られると
はいえない。
【0031】これに対して、アルミニウムとフッ化物と
を共蒸着してなる金属電極層13では、例えばフッ化物
としてフッ化マグネシウムを用いた場合であれば、図3
に示すように、そのフッ化マグネシウムによる黒化によ
って、可視光に対する光反射率を6〜10%程度に抑え
ることができる。したがって、有機ELディスプレイを
構成した場合に、非常に良好な表示コントラストが得ら
れると考えられる。
を共蒸着してなる金属電極層13では、例えばフッ化物
としてフッ化マグネシウムを用いた場合であれば、図3
に示すように、そのフッ化マグネシウムによる黒化によ
って、可視光に対する光反射率を6〜10%程度に抑え
ることができる。したがって、有機ELディスプレイを
構成した場合に、非常に良好な表示コントラストが得ら
れると考えられる。
【0032】また、例えばフッ化物としてフッ化リチウ
ムを用いた場合であれば、図4に示すように、そのフッ
化リチウムによる着色によって、可視光に対する光反射
率を54〜58%程度に抑えることができる。したがっ
て、金属電極層をアルミニウムのみによって形成した場
合に比べれば、有機ELディスプレイを構成した場合
に、良好な表示コントラストが得られると考えられる。
さらに、フッ化物としてフッ化リチウムを用いた場合に
は、光反射率の点ではフッ化マグネシウムよりも劣る
が、注入カソード材料としての適正や電気的な特性等が
フッ化マグネシウムよりも良好となる。
ムを用いた場合であれば、図4に示すように、そのフッ
化リチウムによる着色によって、可視光に対する光反射
率を54〜58%程度に抑えることができる。したがっ
て、金属電極層をアルミニウムのみによって形成した場
合に比べれば、有機ELディスプレイを構成した場合
に、良好な表示コントラストが得られると考えられる。
さらに、フッ化物としてフッ化リチウムを用いた場合に
は、光反射率の点ではフッ化マグネシウムよりも劣る
が、注入カソード材料としての適正や電気的な特性等が
フッ化マグネシウムよりも良好となる。
【0033】このように、金属電極層13がアルミニウ
ムとフッ化物とを共蒸着してなるものであれば、その金
属電極層13における光反射率を略50%あるいはそれ
以下に抑えることができるため、有機ELディスプレイ
に用いた場合であっても十分な表示コントラストが得ら
れるようになる。
ムとフッ化物とを共蒸着してなるものであれば、その金
属電極層13における光反射率を略50%あるいはそれ
以下に抑えることができるため、有機ELディスプレイ
に用いた場合であっても十分な表示コントラストが得ら
れるようになる。
【0034】しかも、フッ化物はアルミニウムと共蒸着
されるため、フッ化物が絶縁層を形成してしまうことが
なく、金属電極層13における導電性が損なわれてしま
うこともない。つまり、有機電界発光素子1としての機
能が損なわれてしまうこともない。
されるため、フッ化物が絶縁層を形成してしまうことが
なく、金属電極層13における導電性が損なわれてしま
うこともない。つまり、有機電界発光素子1としての機
能が損なわれてしまうこともない。
【0035】ただし、アルミニウムとフッ化物とを組み
合わせたものは、その電気抵抗率が、アルミニウム単体
に比べて約2桁程度高くなる。これに対しては、金属電
極層13の形成厚みを厚くすることで、その金属電極層
13における電気抵抗値を低く抑えることが可能にな
る。若しくは、金属電極層13にある程度の厚みを持た
せれば、不透明となるので、その上に金(Au)、銀
(Ag)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)等の補助
電極を構成しても構わない。
合わせたものは、その電気抵抗率が、アルミニウム単体
に比べて約2桁程度高くなる。これに対しては、金属電
極層13の形成厚みを厚くすることで、その金属電極層
13における電気抵抗値を低く抑えることが可能にな
る。若しくは、金属電極層13にある程度の厚みを持た
せれば、不透明となるので、その上に金(Au)、銀
(Ag)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)等の補助
電極を構成しても構わない。
【0036】なお、本実施形態では、フッ化物がフッ化
マグネシウムまたはフッ化リチウムである場合を特に例
に挙げて説明したが、共蒸着によって着色可能なもので
あれば、他のフッ化物をアルミニウムと組み合わせても
構わない。また、光反射率を抑制する組み合わせとして
は、クロム(Cr)および二酸化珪素(SiO2)も挙
げられる。すなわち、クロムと二酸化珪素とを組み合わ
せた場合であっても、電気的特性の点では難があるが、
着色による光反射率の抑制を実現することが可能であ
る。
マグネシウムまたはフッ化リチウムである場合を特に例
に挙げて説明したが、共蒸着によって着色可能なもので
あれば、他のフッ化物をアルミニウムと組み合わせても
構わない。また、光反射率を抑制する組み合わせとして
は、クロム(Cr)および二酸化珪素(SiO2)も挙
げられる。すなわち、クロムと二酸化珪素とを組み合わ
せた場合であっても、電気的特性の点では難があるが、
着色による光反射率の抑制を実現することが可能であ
る。
【0037】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明に係る有
機電界発光素子よれば、例えば高価な偏光板や発光輝度
を落とす吸収板等を用いることなく、金属電極層での光
の反射を抑制し得るようになる。したがって、有機EL
ディスプレイに用いた場合であっても、十分な表示コン
トラストを得られるようになる。つまり、従来よりも表
示コントラストの向上が可能となるので、有機ELディ
スプレイに用いて非常に好適であるといえる。
機電界発光素子よれば、例えば高価な偏光板や発光輝度
を落とす吸収板等を用いることなく、金属電極層での光
の反射を抑制し得るようになる。したがって、有機EL
ディスプレイに用いた場合であっても、十分な表示コン
トラストを得られるようになる。つまり、従来よりも表
示コントラストの向上が可能となるので、有機ELディ
スプレイに用いて非常に好適であるといえる。
【図1】本発明に係る有機電界発光素子の一例の断面構
造を示す構成図である。
造を示す構成図である。
【図2】本発明に係る有機電界発光素子を含む有機EL
ディスプレイの要部を示す概略構成図である。
ディスプレイの要部を示す概略構成図である。
【図3】本発明に係る有機電界発光素子の金属電極層に
おける光の反射率の一具体例を示す説明図(その1)で
あり、フッ化物としてフッ化マグネシウムを用いた場合
の具体例を示す図である。
おける光の反射率の一具体例を示す説明図(その1)で
あり、フッ化物としてフッ化マグネシウムを用いた場合
の具体例を示す図である。
【図4】本発明に係る有機電界発光素子の金属電極層に
おける光の反射率の一具体例を示す説明図(その2)で
あり、フッ化物としてフッ化リチウムを用いた場合の具
体例を示す図である。
おける光の反射率の一具体例を示す説明図(その2)で
あり、フッ化物としてフッ化リチウムを用いた場合の具
体例を示す図である。
1…有機電界発光素子、11…透明電極層、12…有機
電界発光層、13…金属電極層
電界発光層、13…金属電極層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
H05B 33/14 H05B 33/14 A
Fターム(参考) 3K007 AB17 BA06 CB01 CC02 DA01
DB03 EB00 FA01
5C094 AA06 AA43 BA27 CA19 DA13
EA05 EA06 EB02 FB01 FB12
FB20
5G435 AA02 BB05 CC09 HH01 HH12
KK05
Claims (3)
- 【請求項1】 光を透過する透明電極層と、導電性を有
する金属電極層と、これらの間に形成された有機電界発
光層とを備える有機電界発光素子において、 前記金属電極層は、アルミニウム主体の金属材料とフッ
化物とを共蒸着してなるものであることを特徴とする有
機電界発光素子。 - 【請求項2】 前記金属電極層は、アルミニウムとフッ
化マグネシウムとを共蒸着してなるものであることを特
徴とする請求項1記載の有機電界発光素子。 - 【請求項3】 前記金属電極層は、アルミニウムとフッ
化リチウムとを共蒸着してなるものであることを特徴と
する請求項1記載の有機電界発光素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001235757A JP2003045675A (ja) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | 有機電界発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001235757A JP2003045675A (ja) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | 有機電界発光素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003045675A true JP2003045675A (ja) | 2003-02-14 |
Family
ID=19067152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001235757A Pending JP2003045675A (ja) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | 有機電界発光素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003045675A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006012821A (ja) * | 2004-06-22 | 2006-01-12 | General Electric Co <Ge> | 有機電子デバイス用の金属化合物−金属多層電極 |
JP2007505469A (ja) * | 2003-09-08 | 2007-03-08 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | バックグラウンドの小さいルミネセンスを有する有機電子デバイス |
-
2001
- 2001-08-03 JP JP2001235757A patent/JP2003045675A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007505469A (ja) * | 2003-09-08 | 2007-03-08 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | バックグラウンドの小さいルミネセンスを有する有機電子デバイス |
JP2006012821A (ja) * | 2004-06-22 | 2006-01-12 | General Electric Co <Ge> | 有機電子デバイス用の金属化合物−金属多層電極 |
KR101261633B1 (ko) * | 2004-06-22 | 2013-05-06 | 제너럴 일렉트릭 캄파니 | 유기 전자 장치를 위한 금속 화합물-금속 다층 전극 |
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