JP2003109774A - 有機電界発光素子及びその製造方法 - Google Patents

有機電界発光素子及びその製造方法

Info

Publication number
JP2003109774A
JP2003109774A JP2001299288A JP2001299288A JP2003109774A JP 2003109774 A JP2003109774 A JP 2003109774A JP 2001299288 A JP2001299288 A JP 2001299288A JP 2001299288 A JP2001299288 A JP 2001299288A JP 2003109774 A JP2003109774 A JP 2003109774A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
work function
thin film
surface layer
anode electrode
electrode
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
JP2001299288A
Other languages
English (en)
Inventor
Hajime Tomokage
肇 友景
Kumo Sai
雲 崔
Shusuke Gamo
秀典 蒲生
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.)
Japan Science and Technology Agency
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Japan Science and Technology 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 Toppan Printing Co Ltd, Japan Science and Technology Corp filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP2001299288A priority Critical patent/JP2003109774A/ja
Publication of JP2003109774A publication Critical patent/JP2003109774A/ja
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
    • H10K50/805Electrodes
    • H10K50/81Anodes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/805Electrodes
    • H10K50/82Cathodes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/805Electrodes
    • H10K50/81Anodes
    • H10K50/816Multilayers, e.g. transparent multilayers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/805Electrodes
    • H10K50/82Cathodes
    • H10K50/826Multilayers, e.g. opaque multilayers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アノード側電極では仕事関数が大きく、カソ
ード側電極では仕事関数が小さく、デバイスの効率の向
上を図ることできる有機電界発光素子及びその製造方法
を提供する。 【解決手段】 高周波プラズマを用いた化学的気相成長
法によって作製されるダイヤモンド状カーボン薄膜にお
いて、少なくとも自己バイアス−1500Vから0Vま
でで、アノード電極2又はアノード電極表面層として仕
事関数が大きいダイヤモンド状カーボン薄膜を、かつカ
ソード電極5またはカソード電極表面層として仕事関数
が小さい炭素を主成分とする薄膜を作製する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機薄膜のエレク
トロルミネッセンス(EL)現象を利用した有機電界発
光素子及びその製造方法に関するものである。また、前
記有機薄膜(発光層)として、低分子材料を用いた低分
子有機EL素子、または高分子材料を用いた高分子EL
素子(ここでは両方を総称して有機電界発光素子と呼
ぶ)に関するものである。
【0002】
【従来の技術】有機電界発光素子は、近年、次世代の高
品質・低価格のフラットパネルディスプレイデバイスの
発光素子として注目されている(例えば、特開2000
−30867が挙げられる)。
【0003】電界発光素子では、電極薄膜と半導体層と
の間でキャリア(電子、正孔)の注入特性が、デバイス
特性に大きな影響を及ぼす。すなわち、電界発光素子で
は、半導体発光層への電子及び正孔の注入が、デバイス
特性を左右する(いずれもできるだけ多く注入できる方
がデバイス特性は良好である)。
【0004】この電極薄膜と半導体層との界面に生じる
注入特性(キャリアの移動特性)は、理論的には両者の
仕事関数(半導体の場合はフェルミ準位)で決定され
る。電界発光素子の場合、電子注入側では、電極薄膜
(カソード)の仕事関数は小さい方が、一方、正孔注入
側では、電極薄膜(アノード)の仕事関数は大きい方
が、キャリアの移動効率は高くなる。
【0005】ただし、発光層として無機半導体を用いた
場合には、界面準位やシリサイドの生成により、仕事関
数以外の要因が、注入特性に影響する場合も多い。これ
に対して、特に最近実用化開発で注目されている、半導
体層が有機物の場合(低分子EL、高分子EL)の電界
発光素子では、界面準位ができにくいため、電極表面の
仕事関数制御が効率向上のために(実用化のために)不
可欠となっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来は、アノード側の
高仕事関数かつ透明導電性薄膜として、ITO(インジ
ュウム・ティン・オキサイド)薄膜が広く用いられてい
る。しかしながら、仕事関数は4.8〜5.0eV程度
と半導体層と比較して小さく、デバイス効率の低下を招
く原因となっていた。
【0007】一方、カソード側の低仕事関数電極薄膜と
して、Alなどの金属薄膜が広く用いられている。しか
しながら、仕事関数は4.3eV程度と半導体層と比較
して大きく、デバイス効率の低下を招く原因となってい
た。
【0008】本発明は、上記状況に鑑みて、アノード側
電極では仕事関数が大きく、カソード側電極では仕事関
数が小さく、デバイスの効率の向上を図ることできる有
機電界発光素子及びその製造方法を提供することを目的
とする。
【0009】
【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、 〔1〕有機電界発光素子において、アノード電極又はア
ノード電極表面層として仕事関数が大きい炭素を主成分
とする薄膜を用いることを特徴とする。
【0010】〔2〕有機電界発光素子において、アノー
ド電極又はアノード電極表面層として仕事関数が大きい
ダイヤモンド状カーボン薄膜を用いることを特徴とす
る。
【0011】〔3〕有機電界発光素子において、カソー
ド電極またはカソード電極表面層として仕事関数が小さ
い炭素を主成分とする薄膜を用いることを特徴とする。
【0012】〔4〕有機電界発光素子において、カソー
ド電極またはカソード電極表面層として仕事関数が小さ
いダイヤモンド状カーボン薄膜を用いることを特徴とす
る。
【0013】〔5〕有機電界発光素子において、アノー
ド電極又はアノード電極表面層として仕事関数が大きい
炭素を主成分とする薄膜を用い、かつカソード電極また
はカソード電極表面層として仕事関数が小さい炭素を主
成分とする薄膜を用いることを特徴とする。
【0014】〔6〕有機電界発光素子において、アノー
ド電極又はアノード電極表面層として仕事関数が大きい
ダイヤモンド状カーボン薄膜を用い、かつカソード電極
またはカソード電極表面層として仕事関数が小さいダイ
ヤモンド状カーボン薄膜を用いることを特徴とする。
【0015】〔7〕有機電界発光素子の製造方法におい
て、高周波プラズマを用いた化学的気相成長法によって
作製されるダイヤモンド状カーボン薄膜において、少な
くとも自己バイアス−1500Vから0Vまでで、アノ
ード電極又はアノード電極表面層として仕事関数が大き
いダイヤモンド状カーボン薄膜を、かつカソード電極ま
たはカソード電極表面層として仕事関数が小さい炭素を
主成分とする薄膜を作製することを特徴とする。
【0016】このように構成することにより、本発明で
は、電極薄膜または電極/有機半導体界面層として、ダ
イヤモンド状カーボン薄膜を使用することにより、そし
てその製法、条件を制御することにより、3.8eVか
ら5.4eVの低仕事関数及び高仕事関数の双方を実現
でき、それにより高効率の有機電界発光素子を実現でき
ることを見出した。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。
【0018】図1は本発明の第1実施例を示す有機電界
発光素子の断面図である。
【0019】この図において、1は絶縁基板、2はその
絶縁基板1上に形成されるアノード電極〔陽極(DL
C)〕、3はそのアノード電極2上に形成される正孔輸
送層、4はその正孔輸送層3上に形成される有機発光
層、5はその有機発光層4上に形成されるカソード電極
〔陰極(DLC)〕である。
【0020】この実施例においては、アノード電極(D
LC)2は、高周波プラズマ化学的気相成長法(RF−
PECVD)により、基板バイアスを−1000Vとし
て高仕事関数の薄膜電極を形成する。
【0021】一方、カソード電極(DLC)5は高周波
プラズマ化学的気相成長法(RF−PECVD)によ
り、基板バイアスを−500Vとして低仕事関数の薄膜
電極を形成する。
【0022】なお、その他の成膜条件として、反応ガス
は、メタン20sccm、メタン13sccm+窒
素6sccm、又はメタン13sccm+アンモニア
6sccmとし、反応圧力は10mTorrとした。
【0023】図2は本発明の第2実施例を示す有機電界
発光素子の断面図である。
【0024】この図において、11は絶縁基板、12は
その絶縁基板11上に形成されるアノード電極、13は
そのアノード電極12上に形成される電極/有機半導体
界面層(DLC)、14はその電極/有機半導体界面層
(DLC)13上に形成される正孔輸送層、15はその
正孔輸送層14上に形成される有機発光層、16はその
有機発光層15上に形成される電極/有機半導体界面層
(DLC)、17はその電極/有機半導体界面層(DL
C)16上に形成されるカソード電極である。
【0025】この実施例においても、電極/有機半導体
界面層(DCL)13は、高周波プラズマ化学的気相成
長法(RF−PECVD)により、基板バイアスを−1
000Vとして高仕事関数の薄膜電極を形成する。
【0026】また、電極/有機半導体界面層(DLC)
16は高周波プラズマ化学的気相成長法(RF−PEC
VD)により、基板バイアスを−500Vとして低仕事
関数の薄膜電極を形成する。
【0027】そこで、アノード電極又はアノード電極表
面層やカソード電極又はカソード電極表面層のダイヤモ
ンド状カーボン薄膜の製法として、具体的には、RF−
PECVD(高周波プラズマ化学的気相成長法)を用
い、基板バイアスを−1500Vから0Vまでの範囲で
作製することにより、仕事関数制御を行うことができ、
高及び低仕事関数電極が得られ、かつこれらの電極薄膜
を用いることにより、高効率の電界発光素子が得られ
た。
【0028】なお、本発明の製造方法は、ディスプレイ
などの大面積デバイスに適した、大面積かつ低温成膜が
可能であり、実用化に有効な方法である。
【0029】また、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【0030】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。
【0031】(A)電極薄膜または電極/有機半導体界
面層として、ダイヤモンド状カーボン薄膜を使用し、そ
の製法、条件を制御することにより、3.8eVから
5.4eVの低仕事関数及び高仕事関数の双方を実現で
き、それにより高効率の有機電界発光素子を実現するこ
とができる。
【0032】(B)ダイヤモンド状カーボン薄膜の製法
として、具体的には、RF−PECVDを用い、基板バ
イアスを−1500Vから0Vまでの範囲で作製するこ
とにより、仕事関数制御ができ、高及び低仕事関数が得
られ、かつこれらの電極薄膜を用いることにより、高効
率の電界発光素子が得られた。
【0033】(C)本発明の製造方法は、ディスプレイ
などの大面積デバイスに適した、大面積かつ低温成膜が
可能で、実用化に有効な方法である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す有機電界発光素子の
断面図である。
【図2】本発明の第2実施例を示す有機電界発光素子の
断面図である。
【符号の説明】
1,11 絶縁基板 2 アノード電極(DLC) 3,14 正孔輸送層 4,15 有機発光層 5 カソード電極(DLC) 12 アノード電極 13 電極/有機半導体界面層(DLC)〔アノード
電極側〕 16 電極/有機半導体界面層(DLC)〔カソード
電極側〕 17 カソード電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 崔 雲 福岡県福岡市城南区東油山2−22−2−4 ソレイユ東油山D−102 (72)発明者 蒲生 秀典 東京都台東区台東1丁目5番1号凸版印刷 株式会社内 Fターム(参考) 3K007 AB03 AB18 CC00 DB03 EB00 FA01 4K030 AA10 AA13 AA18 BA28 FA01 KA20

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機電界発光素子において、アノード電
    極又はアノード電極表面層として仕事関数が大きい炭素
    を主成分とする薄膜を用いることを特徴とする有機電界
    発光素子。
  2. 【請求項2】 有機電界発光素子において、アノード電
    極又はアノード電極表面層として仕事関数が大きいダイ
    ヤモンド状カーボン薄膜を用いることを特徴とする有機
    電界発光素子。
  3. 【請求項3】 有機電界発光素子において、カソード電
    極またはカソード電極表面層として仕事関数が小さい炭
    素を主成分とする薄膜を用いることを特徴とする有機電
    界発光素子。
  4. 【請求項4】 有機電界発光素子において、カソード電
    極またはカソード電極表面層として仕事関数が小さいダ
    イヤモンド状カーボン薄膜を用いることを特徴とする有
    機電界発光素子。
  5. 【請求項5】 有機電界発光素子において、アノード電
    極又はアノード電極表面層として仕事関数が大きい炭素
    を主成分とする薄膜を用い、かつカソード電極またはカ
    ソード電極表面層として仕事関数が小さい炭素を主成分
    とする薄膜を用いることを特徴とする有機電界発光素
    子。
  6. 【請求項6】 有機電界発光素子において、アノード電
    極又はアノード電極表面層として仕事関数が大きいダイ
    ヤモンド状カーボン薄膜を用い、かつカソード電極また
    はカソード電極表面層として仕事関数が小さいダイヤモ
    ンド状カーボン薄膜を用いることを特徴とする有機電界
    発光素子。
  7. 【請求項7】 有機電界発光素子の製造方法において、
    高周波プラズマを用いた化学的気相成長法によって作製
    されるダイヤモンド状カーボン薄膜において、少なくと
    も自己バイアス−1500Vから0Vまでで、アノード
    電極又はアノード電極表面層として仕事関数が大きいダ
    イヤモンド状カーボン薄膜を、かつカソード電極または
    カソード電極表面層として仕事関数が小さい炭素を主成
    分とする薄膜を作製することを特徴とする有機電界発光
    素子の製造方法。
JP2001299288A 2001-09-28 2001-09-28 有機電界発光素子及びその製造方法 Pending JP2003109774A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001299288A JP2003109774A (ja) 2001-09-28 2001-09-28 有機電界発光素子及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001299288A JP2003109774A (ja) 2001-09-28 2001-09-28 有機電界発光素子及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003109774A true JP2003109774A (ja) 2003-04-11

Family

ID=19120063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001299288A Pending JP2003109774A (ja) 2001-09-28 2001-09-28 有機電界発光素子及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003109774A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005340496A (ja) * 2004-05-27 2005-12-08 Toppan Printing Co Ltd 有機太陽電池及びその製造方法
FR2887684A1 (fr) * 2005-06-28 2006-12-29 Thomson Licensing Sa Diode electroluminescente dont l'une des electrodes est multicouche en carbone amorphe
CN100392887C (zh) * 2003-04-29 2008-06-04 统宝光电股份有限公司 具有抗反射和惰性阴极的有机发光显示器
TWI413169B (ja) * 2007-07-20 2013-10-21

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100392887C (zh) * 2003-04-29 2008-06-04 统宝光电股份有限公司 具有抗反射和惰性阴极的有机发光显示器
JP2005340496A (ja) * 2004-05-27 2005-12-08 Toppan Printing Co Ltd 有機太陽電池及びその製造方法
FR2887684A1 (fr) * 2005-06-28 2006-12-29 Thomson Licensing Sa Diode electroluminescente dont l'une des electrodes est multicouche en carbone amorphe
EP1739764A2 (en) * 2005-06-28 2007-01-03 Thomson Licensing S.A. Light-emitting diode, one of the electrodes of which is a multilayer made of amorphous carbon
JP2007012612A (ja) * 2005-06-28 2007-01-18 Thomson Licensing 一方電極に非晶質炭素から成る多層構造を有する発光ダイオード
US7851814B2 (en) * 2005-06-28 2010-12-14 Thomson Licensing Light-emitting diode, one of the electrodes of which is a multilayer made of amorphous carbon
EP1739764A3 (en) * 2005-06-28 2011-07-13 Thomson Licensing SA Light-emitting diode, one of the electrodes of which is a multilayer made of amorphous carbon
TWI413169B (ja) * 2007-07-20 2013-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101438627B (zh) 有机电子器件的制备方法及用该方法制备的有机电子器件
JP4516789B2 (ja) アノード表面改質層を用いる有機電界発光素子
WO2019085045A1 (zh) 一种oled阳极的制备方法及oled显示装置的制备方法
Lee et al. Interface studies of Aluminum, 8-hydroxyquinolatolithium (Liq) and Alq3 for inverted OLED application
KR100844788B1 (ko) 유기발광소자의 제조방법 및 이에 의하여 제조된유기발광소자
KR20070086518A (ko) 개선된 안정성, 휘도 및 효율을 가지는 유기 발광다이오드(oled)
TWI580686B (zh) 一種有機電致發光元件及其製備方法
JP2003109774A (ja) 有機電界発光素子及びその製造方法
JPH1131587A (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法
JP2004088096A (ja) 分子配列を有する有機半導体層の製造方法
US20040217344A1 (en) Apparatus and method of employing self-assembled molecules to function as an electron injection layer of OLED
JP4475009B2 (ja) 有機電界発光素子及びその製造方法
US7871852B2 (en) Method for fabricating carbon-enriched film
WO2003101158A1 (fr) Substrat comprenant un film conducteur transparent et dispositif electroluminescent organique
Paredes et al. Quality improvement of organic thin films deposited on vibrating substrates
KR100700012B1 (ko) 유기전계 발광표시장치 및 그 제조방법
KR100611754B1 (ko) 유기 전계 발광 소자의 제조 방법
KR100903486B1 (ko) 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자용 보호막 형성 방법
JP2001326070A (ja) 有機el素子
CN101379885B (zh) 有机发光器件的制备方法及由该方法制备的有机发光器件
JP2003257672A (ja) 有機el素子
KR100565587B1 (ko) 유기 전계 발광 소자 및 그의 제조방법
JP2007100132A (ja) 蒸着方法及び表示装置の製造方法
JP2003234194A (ja) 有機el素子およびその製造方法
CN108269942B (zh) 一种oled结构及其制作方法

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20031031

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20040129

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040715

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061212

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070109

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070213

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070313