JP2009059584A - 有機el素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、基板と、陽極層と、第1の有機発光材料を含有する第1有機層と、金属からなる陰極層と、前記第1の有機発光材料からの発光の少なくとも一部を吸収することにより発光し得る第2の有機発光材料を含有する第2有機層と、をこの順で含む有機EL素子である。陰極層は、Agからなる層を含むことが好ましい。
【選択図】図1
Description
ITO電極(層厚110nm)が製膜されたガラス基板上に、真空蒸着法により、正孔輸送層としてのα−NPD(4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニル−アミノ]ビフェニル)を50nm、発光・電子輸送層(第1有機層)としてのAlq3を30nm蒸着し、その後、陰極層としてのAg電極80nmを製膜した。ついで、第2有機層として、1mol%−DCM/Alq3層を80nm蒸着し、図1に示される構造を有する有機EL素子を作製した。図2に、Alq3の発光スペクトル、DCMの発光スペクトルおよびDCMの吸収スペクトルを示す(強度は規格化されている)。
陰極層(Ag層)の層厚を、40、60、65、70、90、100、120nmとしたこと以外は実施例1と同様にして有機EL素子を作製し、陰極側(第2有機層側)からの発光のELスペクトルを測定した(電流密度100mA/cm2)。結果を図4に示す(各ELスペクトルは520nmで規格化されている)。また図5は、陰極層の厚さと、陰極側からの発光におけるAlq3からの発光の強度に対するDCMからの発光の強度の比との関係を示す図である。図4および5に示されるように、DCMからの発光は、陰極層の厚さが80〜90nmのときに最大となることがわかる。
発光・電子輸送層(第1有機層)の層厚を、20、50、60nmとしたこと以外は実施例1と同様にして有機EL素子を作製し、陰極側(第2有機層側)からの発光のELスペクトルを測定した(電流密度100mA/cm2)。結果を図6に示す(各ELスペクトルは520nmで規格化されている)。図6に示されるように、DCMからの発光は、Alq3層の厚さが30nmのときに最大となることがわかる。
陰極層を、それぞれCa(5nm)/Ag(75nm)、MgAg(5nm)/Ag(75nm)、MgAu(5nm)/Ag(75nm)、LiF(0.5nm)/Al(80nm)およびMgAg(5nm)/IZO(40nm)の積層構造としたこと以外は実施例1と同様にして有機EL素子を作製し、陰極側(第2有機層側)からの発光のELスペクトルを測定した(電流密度100mA/cm2)。結果を図7に示す(各ELスペクトルは520nmで規格化されている)。図7に示されるように、Ca(5nm)/Ag(75nm)およびMgAg(5nm)/Ag(75nm)からなる陰極層を用いた場合には、実施例1におけるAg単層(80nm)の場合と比較して、陰極側からの発光のEL強度が増大することがわかった。Ca(5nm)/Ag(75nm)およびMgAg(5nm)/Ag(75nm)からなる陰極層を用いた有機EL素子における、陰極側から観測される最大外部量子効率は、それぞれおよそ0.05%、0.02%であった。また、陰極層をLiF/AlやMgAg/IZOとした場合には、DCMからの発光は弱く、Agが表面プラズモンを介した長距離エネルギー移動に対して有用な金属であることがわかる。Ca/AgおよびMgAg/Agからなる陰極層を用いた場合に、陰極側からの発光のEL強度が向上するのは、発光・電子輸送層(Alq3層)−陰極層界面における、表面凹凸周期が大きくなるが、これにより、表面プラズモン共鳴が促進されたことが一因であると考えられる。
陰極層をMgAg(5nm)/Ag(75nm)とし、陽極層をAl(80nm)/MoO3(10nm)(基板側がAl層である)とし、基板をSi/SiO2基板としたこと以外は実施例1と同様にして有機EL素子を作製し、陰極側(第2有機層側)からの発光のELスペクトルを測定した(電流密度100mA/cm2)。結果を図8に示す。比較のため、第2有機層を有しない有機EL素子における陰極側からの発光のELスペクトルをともに示す。図8に示されるように、第2有機層を有する有機EL素子においては、弱いながらもDCMからの発光が観測されている。
Claims (7)
- 基板と、
陽極層と、
第1の有機発光材料を含有する第1有機層と、
金属からなる陰極層と、
前記第1の有機発光材料からの発光の少なくとも一部を吸収することにより発光し得る第2の有機発光材料を含有する第2有機層と、
をこの順で含む有機EL素子。 - 前記陰極層は、Agからなる層を含む請求項1に記載の有機EL素子。
- 前記陰極層は、Ca、MgAuまたはMgAgからなる層と、Agからなる層との積層構造を有する請求項2に記載の有機EL素子。
- 前記陰極層の厚さは、40〜120nmである請求項1〜3のいずれかに記載の有機EL素子。
- 前記陽極層は、透明電極からなる請求項1〜4のいずれかに記載の有機EL素子。
- 前記陽極層は、反射電極からなる請求項1〜4のいずれかに記載の有機EL素子。
- 前記第2有機層側から取り出される光のピーク波長は、前記基板側から取り出される光のピーク波長以上である、請求項1〜5のいずれかに記載の有機EL素子。
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