JP2004200031A - Organic el element and its manufacturing method - Google Patents

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layer
organic
alkali metal
transport layer
cathode
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Hiroyuki Utsuki
弘之 宇津木
Osamu Shiino
修 椎野
Masahito Yoshikawa
雅人 吉川
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14Carrier transporting layers
    • H10K50/16Electron transporting layers
    • H10K50/165Electron transporting layers comprising dopants

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic EL element of which the drive voltage is low and which has a high luminance and a long life, and further provide its manufacturing method. <P>SOLUTION: In the organic EL element, a positive electrode, an organic layer composed of a plurality of layers, and a negative electrode are laminated on a substrate, and the layer which is nearest the organic layer is an electron transport layer or an electron injecting layer. And an alkaline metal-doped organic substance layer that is made by doping an alkaline metal into an organic compound constituting the above electron transport layer or electron injecting layer, is provided between the electron transport layer or electron injecting layer and the negative electrode. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機EL素子及びその製造方法に関し、特に、低電圧で駆動する高輝度で寿命の長い有機EL素子及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
有機EL(エレクトロルミネセント)素子は、有機蛍光性化合物に電場を加えることにより発光させる発光素子であり、一般に、ガラス等の基板上に陽極と、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などの有機層を積層し、更にこの有機層上に陰極を積層した構造を有する。
【0003】
有機EL素子の陰極は、有機EL素子の駆動電圧を低くするために、陰極から有機層への電子の注入障壁を小さくできるものとする必要がある。このようなものとしては、アルカリ金属やアルカリ土類金属などの仕事関数が低い金属が挙げられるが、これらアルカリ金属やアルカリ土類金属は、低電圧駆動を可能とするものの、大気中では酸化されやすいという弱点があり、そのため陰極としてこれらの金属を用いた有機EL素子の寿命は十分なものとはなっておらず、長期にわたり安定的に駆動させ得るものではない。そこで、これまでに陰極の耐酸化性と有機EL素子の駆動電圧の低減を目的とした様々な検討がなされてきた。
【0004】
駆動電圧を低下させ陰極の酸化に対する安定性を向上させる方法としては、アルカリ金属又はアルカリ土類金属とこれらよりは仕事関数が高いが、耐酸化性が高い金属との合金、例えば、Mg−Ag合金やLi−Al合金などを用いる方法(下記特許文献1参照)が報告されている。しかし、この場合もアルカリ金属やアルカリ土類金属を用いている以上、上記したような酸化の問題は完全には避けられない。
【0005】
また、駆動電圧を低くする方法としては、例えば、有機膜と陰極との間にリチウム化合物薄膜層を設ける方法が提案されている(例えば、下記非特許文献1,2参照)。しかし、この方法は、有機層と陰極との間の密着性が十分とは言えないため、有機EL素子の寿命を更に長くすることが望まれている。
【0006】
【特許文献1】
特開平5−121172号公報
【非特許文献1】
Applied Physics Letters,2000年,Vol.76,No.8,p.958〜960
【非特許文献2】
Applied Physics Letters,1997年,Vol.70,No.2,p.152〜154
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、駆動電圧が低く、高輝度かつ長寿命である有機EL素子及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、基板上に、陽極と複数の層からなる有機層と陰極とが積層され、上記有機層の陰極に最も近い層が電子輸送層又は電子注入層である有機EL素子の、上記電子輸送層又は電子注入層と陰極との間に、上記電子輸送層又は電子注入層を構成する有機化合物にアルカリ金属をドープしてなるアルカリ金属ドープ有機物層を設けることにより、このアルカリ金属ドープ有機物層は、有機化合物である電子輸送層又は電子注入層に比べ導電性が高いため、有機EL素子の陰極から有機EL素子の有機層への電子注入障壁を低くでき、有機EL素子の低駆動電圧化が可能であると共に、アルカリ金属ドープ有機物層は、有機化合物である電子輸送層又は電子注入層と金属である陰極との中間的な物性を有することから両者間に高い密着性を与えることができ、これらにより有機EL素子の高輝度化と長寿命化が達成できること、また、このようなアルカリ金属ドープ有機物層が、電子輸送層又は電子注入層を構成する有機化合物とアルカリ金属とを共蒸着することにより形成することができることを見出し、本発明をなすに至った。
【0009】
即ち、本発明は、
(1)基板上に、陽極と複数の層からなる有機層と陰極とが積層され、上記有機層の陰極に最も近い層が電子輸送層又は電子注入層である有機EL素子であって、上記電子輸送層又は電子注入層と陰極との間に、上記電子輸送層又は電子注入層を構成する有機化合物にアルカリ金属をドープしてなるアルカリ金属ドープ有機物層を設けたことを特徴とする有機EL素子、
(2)上記アルカリ金属がLi、Na及びKから選ばれる1種以上であることを特徴とする(1)記載の有機EL素子、
(3)上記アルカリ金属ドープ有機物層の厚さが1〜10nmであることを特徴とする(1)又は(2)記載の有機EL素子、及び
(4)(1)乃至(3)のいずれか1項記載の有機EL素子の製造方法であって、上記アルカリ金属ドープ有機物層を、上記電子輸送層又は電子注入層を構成する有機化合物とアルカリ金属とを共蒸着することにより形成することを特徴とする有機EL素子の製造方法
を提供する。
【0010】
以下、本発明につき更に詳述する。
本発明の有機EL素子は、基板上に、陽極と複数の層からなる有機層と陰極とが積層され、上記有機層の陰極に最も近い層が電子輸送層又は電子注入層である有機EL素子の、上記電子輸送層又は電子注入層と陰極との間に、上記電子輸送層又は電子注入層を構成する有機化合物にアルカリ金属をドープしてなるアルカリ金属ドープ有機物層を設けたものである。
【0011】
このような有機EL素子としては、特に限定されるものではないが、例えば、図1に示されるように、基板1上に陽極2、正孔輸送層31及び電子輸送層32からなる有機層3、アルカリ金属ドープ有機物層4、並びに陰極5が順に積層されたもの、図2に示されるように、基板1上に陽極2、正孔輸送層31、電子輸送層32及び電子注入層33からなる有機層3、アルカリ金属ドープ有機物層4、並びに陰極5が順に積層されたものなどが挙げられる。なお、図1、図2中、6は有機EL素子に電場を加えるための電源である。
【0012】
本発明の有機EL素子において、基板は、ガラス、プラスチックなど有機EL素子に用いられる公知のものにより構成することができ、また、陽極も、有機EL素子に用いられる公知のものが適用できる。このような陽極としては、例えば、ITO膜などを挙げることができ、スパッタリングなど従来公知の方法で基板上に形成することができる。
【0013】
本発明において、有機層は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などの有機EL素子の有機層として用いられる各層を、蒸着など従来公知の方法及び層構成で積層したものである。この有機層は、有機EL素子に電場を加えたときに、この有機層のいずれかの層が発光するように、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などの各層を選択して複数層組み合せたものであり、本発明の有機層は、有機層の最も陰極側に電子輸送層又は電子注入層が形成されている。このような有機層は、例えば、図1に示されるように陽極側から陰極側に向けて正孔輸送層31及び電子輸送層32が積層されたもの、図2に示されるように正孔輸送層31、電子輸送層32及び電子注入層33が積層されたものなどが挙げられる。
【0014】
上記正孔輸送層としては、従来公知のもの、例えば、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(TPD)、α−ジフェニルナフチルアミン(NPD)などを用いることができる。一方、電子輸送層、電子注入層も、特に限定されず、従来公知のものを用いることが可能である。電子輸送層として具体的には、キノリノールアルミニウム錯体(Alq)やオキサゾール誘導体、トリアゾール誘導体などが挙げられる。これら正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層は、いずれも真空蒸着、スピンコート法、キャスト法などの常法に従って積層することができる。
【0015】
本発明の有機EL素子には、上記有機層、即ち、電子輸送層又は電子注入層と、後述する陰極との間に、アルカリ金属ドープ有機物層が設けられている。このアルカリ金属ドープ有機物層は、このアルカリ金属ドープ有機物層と接する電子輸送層又は電子注入層を構成する有機化合物にアルカリ金属、好ましくはLi、Na及びKから選ばれる1種以上のアルカリ金属をドープしたものであり、このようなアルカリ金属ドープ有機物層は上記電子輸送層又は電子注入層を構成する有機化合物とアルカリ金属とを共蒸着することにより形成することができる。
【0016】
具体的には、有機層の最も陰極側の層が電子輸送層の場合、例えば、有機層が陽極側から陰極側に向けて正孔輸送層及び電子輸送層が積層されたものである場合は、正孔輸送層上に電子輸送層を構成する有機化合物を真空蒸着することにより電子輸送層を形成した後、この電子輸送層を構成する有機化合物とアルカリ金属とを真空槽内で各々加熱して、これらを電子輸送層上に共蒸着させることにより形成することができる。この場合、このアルカリ金属ドープ有機物層を形成するために用いる有機化合物は、電子輸送層を形成する有機化合物と同じものが用いられることとなる。
【0017】
一方、有機層の最も陰極側の層が電子注入層の場合、例えば、有機層が陽極側から陰極側に向けて正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層が積層されたものである場合も同様に、電子輸送層上に電子注入層を構成する有機化合物を真空蒸着することにより電子注入層を形成した後、この電子注入層を構成する有機化合物とアルカリ金属とを真空槽内で各々加熱して、これらを電子注入層上に共蒸着させることにより形成することができる。この場合、このアルカリ金属ドープ有機物層を形成するために用いる有機化合物は、電子注入層を形成する有機化合物と同じものが用いられることとなる。
【0018】
共蒸着によりアルカリ金属ドープ有機物層を形成する具体的方法としては、例えば、電子輸送層又は電子注入層を蒸着により形成した後、続いて電子輸送層又は電子注入層を構成する有機化合物の蒸発を継続したまま、アルカリ金属の蒸発を開始して、電子輸送層又は電子注入層を構成する有機化合物とアルカリ金属とを真空槽内で同時に蒸発させて共蒸着させる方法が挙げられる。
【0019】
なお、この場合、有機化合物の蒸発速度に対して金属の蒸発速度が遅くなるように調整して共蒸着することが好ましく、金属を加熱するために用いる抵抗加熱装置等に可変抵抗器などを設けて、有機化合物の蒸発速度に対して金属の蒸発速度が遅くなるように調整して共蒸着することが好ましい。
【0020】
また、上記アルカリ金属ドープ有機物層の厚さは1〜10nmであることが好ましい。1nm未満では、電子注入障壁が十分低くならず、有機EL素子の駆動電圧が低くならないおそれがあり、10nmを超えると、有機EL素子全体の厚さが厚くなりすぎて、逆に駆動電圧が高くなってしまうおそれがある。
【0021】
本発明の有機EL素子において、陰極は特に限定されず、有機EL素子の陰極として従来公知のものを用いることができ、蒸着、スパッタリングなど従来公知の方法で形成することができる。陰極としては、例えば、Mg,Caなどのアルカリ金属、アルカリ土類金属、又はこれらの合金(例えば、Mg−Ag合金、Li−Al合金等)などを用いることも可能であるが、本発明の有機EL素子は、有機層と陰極との間にアルカリ金属ドープ有機物層が設けられており、上記アルカリ金属ドープ有機物層はアルカリ金属を含んでいるため、陰極として上述のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、又はこれらの合金を用いなくても陰極から有機層への電子注入障壁を低くすることができる。
【0022】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【0023】
[実施例、比較例]
ガラス基板上に、スパッタリングによりITO膜からなる電極を形成し、次いで、α−ジフェニルナフチルアミン(NPD)からなる正孔輸送層(厚さ50nm)、キノリノールアルミニウム錯体(Alq)からなる電子輸送層(厚さ50nm)を順に蒸着させ、電子輸送層の蒸着の最終段階でLiの蒸発を開始して、AlqとLiとを共蒸着させることによりAlqにLiがドープされたLiドープAlq層(厚さ5nm 以下、Alq−Li層と略記する)を形成し、この上にAlからなる陰極を形成して有機EL素子(実施例)を得た。また、上記実施例において形成したAlq−Li層を形成しなかったこと以外は実施例と同様の方法で、電子輸送層上に直接陰極を形成した有機EL素子(比較例)を得た。
【0024】
これら実施例及び比較例の有機EL素子に電流を流したところ、比較例の素子に比べ、実施例の素子のほうが低い電圧で発光した。また、両者に同じ電圧を印加して発光を比較したところ、実施例の素子の方が、輝度が高く、また輝度の半減寿命も長いものであった。
【0025】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、駆動電圧が低く、高い輝度と長い寿命を有する有機EL素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る有機EL素子を示す断面図である。
【図2】本発明の別の実施例に係る有機EL素子を示す断面図である。
【符号の説明】
1 基板
2 陽極
3 有機層
31 正孔輸送層
32 電子輸送層
33 電子注入層
4 アルカリ金属ドープ有機物層
5 陰極
6 電源
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic EL device and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an organic EL device driven at a low voltage and having high luminance and a long life, and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art An organic EL (electroluminescent) element is a light-emitting element that emits light by applying an electric field to an organic fluorescent compound. Generally, an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, and an electron transport are formed on a substrate such as glass. It has a structure in which organic layers such as a layer and an electron injection layer are laminated, and a cathode is further laminated on this organic layer.
[0003]
The cathode of the organic EL element needs to have a small electron injection barrier from the cathode to the organic layer in order to lower the driving voltage of the organic EL element. Such materials include metals having a low work function, such as alkali metals and alkaline earth metals.Although these alkali metals and alkaline earth metals enable low voltage driving, they are oxidized in the atmosphere. There is a weak point that the organic EL element using these metals as the cathode is not sufficient in life and cannot be driven stably for a long period of time. Thus, various studies have been made so far for the purpose of reducing the oxidation resistance of the cathode and the driving voltage of the organic EL element.
[0004]
As a method of lowering the driving voltage and improving the stability of the cathode against oxidation, an alloy of an alkali metal or an alkaline earth metal and a metal having a higher work function than these, but having a high oxidation resistance, for example, Mg-Ag A method using an alloy or a Li-Al alloy (see Patent Document 1 below) has been reported. However, in this case, the problem of oxidation as described above cannot be completely avoided because an alkali metal or an alkaline earth metal is used.
[0005]
As a method of lowering the driving voltage, for example, a method of providing a lithium compound thin film layer between an organic film and a cathode has been proposed (for example, see Non-Patent Documents 1 and 2 below). However, in this method, the adhesion between the organic layer and the cathode cannot be said to be sufficient, so that it is desired to further extend the life of the organic EL element.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-5-121172 [Non-Patent Document 1]
Applied Physics Letters, 2000, Vol. 76, No. 8, p. 958-960
[Non-patent document 2]
Applied Physics Letters, 1997, Vol. 70, No. 2, p. 152-154
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an organic EL device having a low driving voltage, high luminance, and long life, and a method for manufacturing the same.
[0008]
Means for Solving the Problems and Embodiments of the Invention
The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, an anode, an organic layer including a plurality of layers and a cathode are stacked on a substrate, and a layer of the organic layer closest to the cathode is used for electron transport. The organic compound constituting the electron transporting layer or the electron injection layer between the electron transporting layer or the electron injection layer and the cathode of the organic EL device which is a layer or an electron injection layer; By providing the doped organic material layer, the alkali metal-doped organic material layer has higher conductivity than the electron transporting layer or the electron injection layer, which is an organic compound, so that the electron from the cathode of the organic EL device to the organic layer of the organic EL device is increased. The injection barrier can be reduced, the driving voltage of the organic EL element can be reduced, and the alkali metal-doped organic material layer is provided between the electron transport layer or the electron injection layer, which is an organic compound, and the cathode, which is a metal. High physical properties, it is possible to provide high adhesion between the two, thereby achieving high brightness and long life of the organic EL element. Alternatively, they have found that they can be formed by co-evaporation of an organic compound and an alkali metal constituting an electron injection layer, and have accomplished the present invention.
[0009]
That is, the present invention
(1) An organic EL device in which an anode, an organic layer including a plurality of layers, and a cathode are laminated on a substrate, and a layer of the organic layer closest to the cathode is an electron transport layer or an electron injection layer. An organic EL, comprising an alkali metal-doped organic material layer obtained by doping an organic compound constituting the electron transport layer or the electron injection layer with an alkali metal, between the electron transport layer or the electron injection layer and the cathode. element,
(2) The organic EL device according to (1), wherein the alkali metal is at least one selected from Li, Na and K.
(3) The organic EL device according to (1) or (2), wherein the thickness of the alkali metal-doped organic material layer is 1 to 10 nm, and any of (4) (1) to (3) 2. The method for manufacturing an organic EL device according to claim 1, wherein the alkali metal-doped organic material layer is formed by co-evaporating an organic compound constituting the electron transport layer or the electron injection layer and an alkali metal. And a method for manufacturing an organic EL device.
[0010]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
The organic EL device of the present invention is an organic EL device in which an anode, an organic layer composed of a plurality of layers, and a cathode are laminated on a substrate, and the layer closest to the cathode of the organic layer is an electron transport layer or an electron injection layer. And an alkali metal-doped organic material layer obtained by doping an organic compound constituting the electron transport layer or the electron injection layer with an alkali metal is provided between the electron transport layer or the electron injection layer and the cathode.
[0011]
Such an organic EL element is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 1, an organic layer 3 composed of an anode 2, a hole transport layer 31, and an electron transport layer 32 is provided on a substrate 1. , An alkali metal-doped organic material layer 4 and a cathode 5 which are stacked in this order, as shown in FIG. 2, comprising an anode 2, a hole transport layer 31, an electron transport layer 32, and an electron injection layer 33 on a substrate 1. An organic layer 3, an alkali metal-doped organic material layer 4, and a cathode 5 are sequentially laminated. In FIGS. 1 and 2, reference numeral 6 denotes a power supply for applying an electric field to the organic EL element.
[0012]
In the organic EL device of the present invention, the substrate can be made of a known material used for an organic EL device such as glass or plastic, and a known anode used for an organic EL device can be applied to the anode. Examples of such an anode include an ITO film and the like, which can be formed on a substrate by a conventionally known method such as sputtering.
[0013]
In the present invention, the organic layer is formed by laminating each layer used as an organic layer of an organic EL device such as a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and an electron injection layer by a conventionally known method and layer configuration such as vapor deposition. It was done. Each of the organic layers includes a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and an electron injection layer such that any of the organic layers emits light when an electric field is applied to the organic EL element. And the organic layer of the present invention has an electron transport layer or an electron injection layer formed on the most cathode side of the organic layer. Such an organic layer includes, for example, a layer in which a hole transport layer 31 and an electron transport layer 32 are stacked from the anode side to the cathode side as shown in FIG. 1, and a hole transport layer as shown in FIG. A layer in which a layer 31, an electron transport layer 32, and an electron injection layer 33 are stacked is exemplified.
[0014]
As the above-mentioned hole transport layer, conventionally known ones, for example, N, N′-diphenyl-N, N′-bis (3-methylphenyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine (TPD) ), Α-diphenylnaphthylamine (NPD) and the like. On the other hand, the electron transport layer and the electron injection layer are also not particularly limited, and conventionally known ones can be used. Specific examples of the electron transport layer include a quinolinol aluminum complex (Alq), an oxazole derivative, and a triazole derivative. These hole transporting layer, electron transporting layer, and electron injecting layer can be laminated according to a conventional method such as vacuum deposition, spin coating, and casting.
[0015]
In the organic EL device of the present invention, an alkali metal-doped organic material layer is provided between the above-mentioned organic layer, that is, the electron transport layer or the electron injection layer, and a cathode described later. The alkali metal-doped organic material layer is obtained by doping an organic compound constituting an electron transporting layer or an electron injection layer in contact with the alkali metal-doped organic material layer with one or more alkali metals, preferably one selected from Li, Na and K. Such an alkali metal-doped organic material layer can be formed by co-evaporating the organic compound constituting the electron transport layer or the electron injection layer and an alkali metal.
[0016]
Specifically, when the most cathode side layer of the organic layer is an electron transport layer, for example, when the organic layer is a layer in which a hole transport layer and an electron transport layer are laminated from the anode side to the cathode side After forming an electron transport layer by vacuum-depositing an organic compound constituting the electron transport layer on the hole transport layer, the organic compound constituting the electron transport layer and the alkali metal are each heated in a vacuum chamber. These can be formed by co-evaporating them on the electron transporting layer. In this case, the same organic compound as that used to form the electron transport layer is used as the organic compound used to form the alkali metal-doped organic material layer.
[0017]
On the other hand, when the most cathode layer of the organic layer is an electron injection layer, for example, when the organic layer is a layer in which a hole transport layer, an electron transport layer, and an electron injection layer are stacked from the anode side to the cathode side Similarly, after the electron injection layer is formed by vacuum-depositing the organic compound forming the electron injection layer on the electron transport layer, the organic compound forming the electron injection layer and the alkali metal are each placed in a vacuum chamber. It can be formed by heating and co-evaporating these on the electron injection layer. In this case, the same organic compound as that used to form the electron injection layer is used as the organic compound used to form the alkali metal-doped organic material layer.
[0018]
As a specific method of forming an alkali metal-doped organic material layer by co-evaporation, for example, after forming an electron transport layer or an electron injection layer by vapor deposition, subsequently evaporating the organic compound constituting the electron transport layer or the electron injection layer. There is a method in which the evaporation of the alkali metal is started while continuing, and the organic compound and the alkali metal constituting the electron transport layer or the electron injection layer are co-evaporated in a vacuum chamber by evaporating them at the same time.
[0019]
In this case, it is preferable to perform co-evaporation by adjusting the evaporation rate of the metal to be lower than the evaporation rate of the organic compound, and to provide a variable resistor or the like in a resistance heating device or the like used for heating the metal. It is preferable to perform co-evaporation by adjusting the evaporation rate of the metal to be lower than the evaporation rate of the organic compound.
[0020]
The thickness of the alkali metal-doped organic material layer is preferably 1 to 10 nm. If it is less than 1 nm, the electron injection barrier may not be sufficiently low, and the driving voltage of the organic EL element may not be reduced. If it exceeds 10 nm, the thickness of the entire organic EL element becomes too thick, and conversely, the driving voltage becomes high. There is a risk of becoming.
[0021]
In the organic EL device of the present invention, the cathode is not particularly limited, and a conventionally known cathode can be used as the cathode of the organic EL device, and can be formed by a conventionally known method such as vapor deposition and sputtering. As the cathode, for example, alkali metals such as Mg and Ca, alkaline earth metals, or alloys thereof (for example, Mg-Ag alloy, Li-Al alloy, etc.) can be used. In the organic EL device, an alkali metal-doped organic material layer is provided between an organic layer and a cathode, and the alkali metal-doped organic material layer contains an alkali metal. The barrier against electron injection from the cathode to the organic layer can be reduced without using similar metals or alloys thereof.
[0022]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
[0023]
[Examples and Comparative Examples]
An electrode made of an ITO film is formed on a glass substrate by sputtering, and then a hole transport layer (thickness: 50 nm) made of α-diphenylnaphthylamine (NPD) and an electron transport layer (thickness) made of a quinolinol aluminum complex (Alq) 50 nm) in sequence, Li vaporization is started in the final stage of vapor deposition of the electron transporting layer, and Alq and Li are co-deposited to thereby form a Li-doped Alq layer in which Alq is doped with Li (thickness 5 nm). Hereinafter, abbreviated as Alq-Li layer) was formed, and a cathode made of Al was formed thereon to obtain an organic EL device (Example). Further, an organic EL device (comparative example) in which a cathode was directly formed on the electron transport layer was obtained in the same manner as in the example except that the Alq-Li layer formed in the above example was not formed.
[0024]
When a current was applied to the organic EL elements of these examples and the comparative example, the element of the example emitted light at a lower voltage than the element of the comparative example. The light emission was compared by applying the same voltage to both devices. As a result, the device of the example had higher luminance and longer half-life of luminance.
[0025]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an organic EL element having a low driving voltage, high luminance, and long life.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an organic EL device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing an organic EL device according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Anode 3 Organic layer 31 Hole transport layer 32 Electron transport layer 33 Electron injection layer 4 Alkali metal doped organic material layer 5 Cathode 6 Power supply

Claims (4)

基板上に、陽極と複数の層からなる有機層と陰極とが積層され、上記有機層の陰極に最も近い層が電子輸送層又は電子注入層である有機EL素子であって、上記電子輸送層又は電子注入層と陰極との間に、上記電子輸送層又は電子注入層を構成する有機化合物にアルカリ金属をドープしてなるアルカリ金属ドープ有機物層を設けたことを特徴とする有機EL素子。An organic EL device in which an anode, an organic layer including a plurality of layers, and a cathode are stacked on a substrate, and a layer of the organic layer closest to the cathode is an electron transport layer or an electron injection layer, wherein the electron transport layer Alternatively, an organic EL device comprising an alkali metal-doped organic material layer obtained by doping an organic compound constituting the electron transport layer or the electron injection layer with an alkali metal is provided between the electron injection layer and the cathode. 上記アルカリ金属がLi、Na及びKから選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項1記載の有機EL素子。2. The organic EL device according to claim 1, wherein the alkali metal is at least one selected from Li, Na and K. 上記アルカリ金属ドープ有機物層の厚さが1〜10nmであることを特徴とする請求項1又は2記載の有機EL素子。3. The organic EL device according to claim 1, wherein the thickness of the alkali metal-doped organic material layer is 1 to 10 nm. 請求項1乃至3のいずれか1項記載の有機EL素子の製造方法であって、上記アルカリ金属ドープ有機物層を、上記電子輸送層又は電子注入層を構成する有機化合物とアルカリ金属とを共蒸着することにより形成することを特徴とする有機EL素子の製造方法。4. The method for manufacturing an organic EL device according to claim 1, wherein the alkali metal-doped organic material layer is co-deposited with an organic compound constituting the electron transport layer or the electron injection layer and an alkali metal. A method for manufacturing an organic EL device, comprising:
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