JP2010277758A - Organic electroluminescent device and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置および電子機器に関するものである。 The present invention relates to an organic electroluminescence device and an electronic apparatus.
情報機器の多様化等に伴い、消費電力が少なく軽量化された平面表示装置のニーズが高まっている。この様な平面表示装置の一つとして、有機発光層を備えた有機エレクトロルミネッセンス装置(以下「有機EL装置」という)が知られている。 With the diversification of information equipment, the need for flat display devices that consume less power and are lighter is increasing. As one of such flat display devices, an organic electroluminescence device (hereinafter referred to as “organic EL device”) having an organic light emitting layer is known.
有機EL装置を良好に発光させて安定駆動させるためには、有機発光層への電子注入を行う陰極の構造が大きな影響を与えることが知られている。電子注入性の良否は、主に陰極と有機発光層とのエネルギーレベル差が大きい事(エネルギー障壁)に起因しており、電子注入性を向上させるために、様々な陰極構造の検討が成されている。 In order to cause the organic EL device to emit light satisfactorily and stably drive, it is known that the structure of the cathode for injecting electrons into the organic light emitting layer has a great influence. The quality of electron injection is mainly due to the large energy level difference between the cathode and the organic light emitting layer (energy barrier), and various cathode structures have been studied to improve the electron injection. ing.
例えば、特許文献1では、陰極からの電子注入性を改善するために、有機発光層と接し、有機発光層への電子注入を行いやすい低い仕事関数を有する下地金属電極を、下地金属電極より仕事関数の大きい金属で覆って積層する構成が提案されている。また、特許文献2,3では、陰極と発光層との間に配置する電子注入層の材料を工夫することによって電子注入性を改良する方法が検討されている。
For example, in Patent Document 1, in order to improve the electron injection property from the cathode, a base metal electrode that is in contact with the organic light emitting layer and has a low work function that facilitates electron injection into the organic light emitting layer is used. A structure in which a metal having a large function is covered and laminated is proposed. In
しかしながら、上記特許文献に示された構成を有する有機EL装置においても、電子注入性の改善は十分ではなく、そのため、発光効率や素子寿命などの更なる向上が求められている。 However, even in the organic EL device having the configuration described in the above-mentioned patent document, the improvement of the electron injection property is not sufficient, and therefore further improvement in the light emission efficiency and the element life is required.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、発光材料に対して良好な電子注入を実現し、発光効率や素子寿命が改善された有機エレクトロルミネッセンス装置を提供することを目的とする。また、このような有機エレクトロルミネッセンス装置を備える電子機器を提供することを合わせて目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an organic electroluminescence device that realizes good electron injection into a light emitting material and has improved light emission efficiency and element lifetime. To do. It is another object to provide an electronic device including such an organic electroluminescence device.
上記の課題を解決するため、本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置は、基板と、前記基板に設けられた陽極と、該陽極に対向する陰極と、該陽極と該陰極との間に配置された有機発光層と、を有する発光素子を、前記基板上に複数備え、前記陰極は、前記有機発光層に接して配置された第1陰極層と、前記第1陰極層の前記有機発光層とは反対側に配置された第2陰極層と、前記第1陰極層と前記第2陰極層との間に前記第1陰極層に接して配置された第3陰極層と、を有し、前記第3陰極層の形成材料は、前記第1陰極層および前記第2陰極層の形成材料よりも低い仕事関数を有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an organic electroluminescence device of the present invention includes a substrate, an anode provided on the substrate, a cathode facing the anode, and an organic material disposed between the anode and the cathode. A plurality of light emitting elements having a light emitting layer on the substrate, wherein the cathode is opposite to the first light emitting layer disposed in contact with the organic light emitting layer and the organic light emitting layer of the first cathode layer. A second cathode layer disposed on the side, and a third cathode layer disposed in contact with the first cathode layer between the first cathode layer and the second cathode layer, and The material for forming the cathode layer has a lower work function than the material for forming the first cathode layer and the second cathode layer.
この構成によれば、第1陰極層から有機発光層への電子注入性が、第3陰極層の影響を受け、第1陰極層よりも低い仕事関数を有する第3陰極層の電子注入性に近づく。また、第2陰極層から第3陰極層への電子注入性は、両者の相対的な仕事関数の大きさに起因して良好なものとなっている。そのため、良好な電子注入性が得られる陰極とすることができる。このような構成の陰極の電子注入性は、例えば第1陰極層の形成材料の選択、第1陰極層の層厚、および/または第3陰極層の形成材料の選択、第3陰極層の層厚によって制御することができる。そのため、有機発光層に対応した良好な電子注入性を有する陰極を容易に形成することができ、発光効率が改善された有機エレクトロルミネッセンス装置を提供することが可能となる。 According to this configuration, the electron injection property from the first cathode layer to the organic light emitting layer is influenced by the third cathode layer, and the electron injection property of the third cathode layer having a work function lower than that of the first cathode layer is achieved. Get closer. Further, the electron injectability from the second cathode layer to the third cathode layer is good due to the relative work function of both. Therefore, it can be set as the cathode from which favorable electron injection property is obtained. The electron injecting property of the cathode having such a structure can be determined by selecting, for example, a material for forming the first cathode layer, a layer thickness of the first cathode layer, and / or a material for forming the third cathode layer, and a layer for the third cathode layer. Can be controlled by thickness. Therefore, it is possible to easily form a cathode having good electron injection properties corresponding to the organic light emitting layer, and to provide an organic electroluminescence device with improved light emission efficiency.
本発明においては、前記陰極は、前記第2陰極層と前記第3陰極層との間に、前記第2陰極層の形成材料よりも低く且つ前記第3陰極層の形成材料よりも高い仕事関数を有する材料を形成材料とする第4陰極層を有することが望ましい。
第4陰極層の形成材料は、下層に設けられている第3陰極層の形成材料よりも仕事関数が高く反応性が低いため、第4陰極層が第3陰極層を保護することにより、第3陰極層の劣化を抑制することができる。また、第4陰極層を設けることにより、第2陰極層と第3陰極層との形成材料の仕事関数差に起因するエネルギー障壁を緩和し、良好な電子注入を行うことができる。したがって、良好な表示特性を備え長寿命な有機エレクトロルミネッセンス装置とすることができる。
In the present invention, the cathode has a work function between the second cathode layer and the third cathode layer that is lower than that of the second cathode layer and higher than that of the third cathode layer. It is desirable to have the 4th cathode layer which uses the material which has as a forming material.
Since the material for forming the fourth cathode layer has a higher work function and lower reactivity than the material for forming the third cathode layer provided in the lower layer, the fourth cathode layer protects the third cathode layer, so that Deterioration of the three cathode layers can be suppressed. Further, by providing the fourth cathode layer, it is possible to relax the energy barrier due to the work function difference between the forming materials of the second cathode layer and the third cathode layer, and to perform good electron injection. Therefore, an organic electroluminescence device having good display characteristics and a long life can be obtained.
本発明においては、前記第1陰極層と前記第4陰極層とは、同じ形成材料であることが望ましい。
この構成によれば、共通の形成材料を用いて層構造を形成するため、製造装置や工程を共通化することが可能となり、容易に良好な表示特性を備える有機エレクトロルミネッセンス装置とすることができる。
In the present invention, the first cathode layer and the fourth cathode layer are preferably made of the same material.
According to this configuration, since a layer structure is formed using a common forming material, it is possible to share a manufacturing apparatus and a process, and an organic electroluminescence device having good display characteristics can be easily obtained. .
本発明においては、前記第1陰極層は、アルカリ金属若しくは仕事関数が2.9eV以下のアルカリ土類金属、またはこれらの金属塩を形成材料とすることが望ましい。
この構成によれば、有機発光層に対して良好な電子注入性を実現する陰極とすることができる。
In the present invention, the first cathode layer is preferably made of an alkali metal, an alkaline earth metal having a work function of 2.9 eV or less, or a metal salt thereof.
According to this structure, it can be set as the cathode which implement | achieves favorable electron injection property with respect to an organic light emitting layer.
本発明においては、前記陽極は光透過性を有するとともに、前記第2陰極層は半透過反射性を有し、前記陽極を挟んで前記有機発光層の反対側には光反射層が配置され、前記光反射層と前記陰極との間で、前記有機発光層から射出された光を共振させる光共振器構造が構成されていることが望ましい。
この構成によれば、有機発光層から射出された光を共振させる光共振構造を構成することで、各々の有機EL素子からは光反射層と陰極との間の光学的距離に対応した共振波長の条件を満たす光のみが増幅されて取り出される。例えば、赤色(R),緑色(G),青色(B)の各色に対応する共振波長を有する有機EL素子を形成することで、フルカラー表示が可能な有機EL装置を提供することができる。
In the present invention, the anode has light transparency, the second cathode layer has transflective properties, and a light reflection layer is disposed on the opposite side of the organic light emitting layer across the anode. It is desirable that an optical resonator structure for resonating light emitted from the organic light emitting layer is formed between the light reflecting layer and the cathode.
According to this configuration, by configuring an optical resonant structure that resonates light emitted from the organic light emitting layer, each organic EL element has a resonant wavelength corresponding to the optical distance between the light reflecting layer and the cathode. Only light that satisfies the condition is amplified and extracted. For example, an organic EL device capable of full color display can be provided by forming organic EL elements having resonance wavelengths corresponding to red (R), green (G), and blue (B) colors.
本発明の電子機器は、上述の有機エレクトロルミネッセンス装置を備えることを特徴とする。
この構成によれば、発光効率が高く長寿命な有機EL装置を備え、信頼性に優れた電子機器を提供することができる。
An electronic apparatus according to the present invention includes the above-described organic electroluminescence device.
According to this configuration, it is possible to provide an electronic device having a light emitting efficiency and a long-life organic EL device and having excellent reliability.
[第1実施形態]
以下、図1〜図2を参照しながら、本発明の第1実施形態に係る有機EL装置1について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
[First Embodiment]
The organic EL device 1 according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In all the drawings below, the film thicknesses and dimensional ratios of the constituent elements are appropriately changed in order to make the drawings easy to see.
また、本発明の説明における金属の仕事関数の値としては、文献公知の値を用いることができる(例えば、Herbert B. Michaelson, 「The work function of the elements and its periodicity」, Journal of Applied Physics, November 1977, Vol.48, No.11, p.4729-p.4733)。 Further, as the value of the work function of the metal in the description of the present invention, values known in the literature can be used (for example, Herbert B. Michaelson, “The work function of the elements and its periodicity”, Journal of Applied Physics, November 1977, Vol.48, No.11, p.4729-p.4733).
図1は、有機EL装置1を模式的に示す断面図である。図に示すように、有機EL装置1は、基板本体10と、基板本体10上に形成された不図示の駆動素子等を備える素子層11と、を備える基板10Aと、基板10A上に形成され光透過性を有する画素電極(陽極)30と、画素電極30と平面的に重なる開口部を備えた画素隔壁層12と、画素隔壁層12の上に形成された共通隔壁層14と、を備えている。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the organic EL device 1. As shown in the figure, the organic EL device 1 is formed on a
共通隔壁層14に囲まれた領域には、共通隔壁層14の側壁に当接して発光部40が形成されており、発光部40の上面の全面を覆う陰極50が形成されている。画素電極30と発光部40と陰極50とで有機EL素子(発光素子)60を形成している。本発明の陰極50は、後述するように複数層で構成されている。
In a region surrounded by the
発光部40には、画素電極30からの正孔の注入を容易にする正孔注入層42と、正孔注入層42からの正孔の移動を促す正孔輸送層44と、有機発光層46とを備えており、画素電極30上にこの順に積層している。
The
陰極50は、共通隔壁層14の頂面及び側壁を覆って有機発光層46の上面の全面を覆う第1陰極層52と、第1陰極層52の表面全面を覆う第2陰極層54と、さらに第1陰極層52と第2陰極層54の間に設けられ第1陰極層52の表面全面を覆う第3陰極層56と、を備えている。
The
本実施形態の有機EL装置1は、有機発光層46で生じる光Lが、画素電極30を介して外部へ射出されるボトムエミッション方式を採用している。以下、各構成要素について順に説明する。
The organic EL device 1 of the present embodiment employs a bottom emission method in which light L generated in the organic
基板本体10は、光透過性を備える透明基板を用いることができる。このような透明基板としては、例えばガラス、石英ガラス、窒化ケイ素等の無機物や、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の有機高分子(樹脂)を用いることができる。また、光透過性を備えるならば、前記材料を積層または混合して形成された複合材料を用いることもできる。本実施形態では、基板本体10の材料としてガラスを用いる。
The
素子層11は、有機EL装置1を駆動させるための各種配線や駆動素子、及び無機物または有機物の絶縁膜などを備えている。各種配線や駆動素子はフォトリソグラフィーによりパターニングした後エッチングすることにより、また、絶縁膜は蒸着法やスパッター法など通常知られた方法により適宜形成することができる。
The
素子層11の上には、画素電極30が形成されている。画素電極30の形成材料には、光透過性を備え、仕事関数が5eV以上の材料を用いることができる。このような材料は、正孔注入効果が高いため画素電極30の形成材料として好ましい。このような材料としては、例えばITO(Indium Tin Oxide:インジウム錫酸化物)等の金属酸化物を挙げることができる。本実施形態ではITOを用いる。
A
また、素子層11の上には、画素電極30の端部に一部が乗り上げるように、画素隔壁層12が形成されている。画素隔壁層12は画素電極30に対応する開口部を備えており、該開口部内に画素電極30が露出している。画素隔壁層12は、酸化シリコンや窒化シリコン等の無機絶縁材料で形成されており、開口部の位置に対応するマスクを介したエッチング等の公知の方法で形成することができる。
Further, the
画素隔壁層12上には、画素電極30の周囲を囲むように共通隔壁層14が形成されている。共通隔壁層14は、断面形状が順テーパー状に形成されている。そのため、共通隔壁層14で囲まれた空間は、下部よりも上部が広く開口している。共通隔壁層14は、例えば光硬化性のアクリル樹脂やポリイミド樹脂等で形成される。
On the
共通隔壁層14に囲まれた領域の底面に露出した面(ここでは画素電極30と画素隔壁層12の一部)には、共通隔壁層14の側壁に当接して、画素電極30からの正孔の注入を容易にする電荷移動層としての正孔注入層42が形成されている。正孔注入層42の形成材料は、通常知られた材料を用いる事ができる。本実施形態ではPEDOT/PSSを用いる。
A surface exposed in the bottom surface of the region surrounded by the common partition wall layer 14 (here, part of the
正孔注入層42の上には、共通隔壁層14の側壁に当接して正孔輸送層44が形成され、更に有機発光層46が形成されている。これらの層の形成材料としては、通常知られた材料を用いる事ができる。
On the
例えば、正孔輸送層44の形成材料としては、下記の化学式1で示されるADS259BE(American Dye Source社製、商品名)を用いることが出来る。また、有機発光層46の形成材料としては、化学式2で示される緑色発光高分子材料ADS109GE(同社製、商品名)、化学式3で示される赤色発光高分子材料ADS111RE(同社製、商品名)、化学式4で示される青色発光高分子材料ADS136BE(同社製、商品名)を用いることができる。
For example, as a material for forming the
(陰極の構成)
有機発光層46の上には、共通隔壁層14の頂面および側壁を覆って表面全面に陰極50が形成されている。本実施形態の陰極50は、上述のように、第1陰極層52,第3陰極層56,第2陰極層54がこの順に積層した構造を有している。
(Configuration of cathode)
A
これらの各陰極層の形成材料は、仕事関数がそれぞれ相対的な大小関係を有しており、第1陰極層52の形成材料を基準とすると、第2陰極層54の形成材料は第1陰極層52の形成材料よりも高い仕事関数を有しており、第3陰極層56の形成材料は第1陰極層52の形成材料よりも低い仕事関数を有している。
These cathode layer forming materials have a relative magnitude relationship in work function, and the
第1陰極層52は、アルカリ金属または仕事関数が2.9eV以下のアルカリ土類金属およびそれら金属を含む無機塩を形成材料として用い真空蒸着して形成することができ、具体的には、Li,Cs,Ca,Sr,Baを挙げることができる。このような材料を用いると、有機発光層46への良好な電子注入性を実現することが容易となる。本実施形態ではCaを材料として形成する。第1陰極層52の膜厚は、透明性の確保、及び良好な電子注入性の実現を考慮すると、5nm以下であることが好適である。本実施形態の第1陰極層52の厚みは5nmである。
The
第1陰極層52の上には、第1陰極層52の表面全面を覆って第3陰極層56が形成されている。第3陰極層56は、第1陰極層52の形成材料よりも低い仕事関数を有する金属、およびそのような金属を含む無機塩を形成材料として用い真空蒸着して形成する。本実施形態では、CsCO3を材料として形成する。第3陰極層56は、光反射性を有さない膜厚であることが望ましい。本実施形態の第3陰極層56は、0.5nmの膜厚に成膜されている。
A
第3陰極層56の上には、第3陰極層56の表面全面を覆ってAlを形成材料とする第2陰極層54が形成されている。本実施形態の第2陰極層52は、200nmの膜厚に成膜されており、十分な光反射性と導電性とを備えている。また、第2陰極層54の形成材料であるAlは、水分や酸素に対して安定であるため、装置外から水分・酸素が浸入した場合に、下層に形成されている第3陰極層56や第1陰極層52を保護し、劣化から守る保護層としての機能も有している。第2陰極層54は、不図示の陰極取り出し端子へとつながる陰極コンタクト部へ接続されている。
On the
このような構成の陰極50では、次の様な現象が生じる。
まず、発明者が行った検討により、Caを形成材料とする第1陰極層52を形成せず、CsCO3を形成材料とする第3陰極層56が有機発光層46と接するように形成すると、CsCO3の低い仕事関数に起因して電子注入性が改善される反面、電子注入性が高すぎて発光素子21でのキャリアバランスが崩れてしまい、かえって発光効率が低下することが分かっている。
In the
First, as a result of the study conducted by the inventors, the
ここで、電子注入性が高すぎて「キャリアバランスが崩れる」とは、陽極から注入される正孔の量に対して陰極から注入される電子の量が多く、結果、注入した電子の量に対して有機発光層46において結合する正孔と電子との量(すなわち発光量)が少ないことを意味する。過剰な電子は発光には使用されず、電流が流れるのみとなる。すると、投入する電力に対して発光に寄与する電子の量の率が小さくなり、投入電力に対して効率よく発光させることができなくなる。つまり、発光効率が低下することとなる。 Here, the electron injection property is too high, and “carrier balance is lost” means that the amount of electrons injected from the cathode is larger than the amount of holes injected from the anode. On the other hand, it means that the amount of holes and electrons bonded in the organic light emitting layer 46 (that is, the light emission amount) is small. Excess electrons are not used for light emission, and only current flows. Then, the rate of the amount of electrons contributing to light emission with respect to the input power becomes small, and it becomes impossible to emit light efficiently with respect to the input power. That is, the light emission efficiency is lowered.
このような場合に、上述のように、有機発光層46と第3陰極層56との間に第3陰極層56よりも仕事関数が高い第1陰極層52が形成されることにより、第3陰極層56から有機発光層46への高い電子注入性を抑え、第1陰極層52に起因する電子注入性に近づける効果が生じる。すなわち、有機発光層46への電子注入性は、有機発光層46に接する第1陰極層52の仕事関数にのみ起因するものではなく、第3陰極層56の影響も受けることとなる。
In such a case, as described above, the
別途行った検討により、有機発光層46と接する陰極50が、上述のCaを形成材料とする第1陰極層52と、Alを形成材料とする第2陰極層54と、の積層構造である場合と比べ、第1陰極層52と第2陰極層54との間にCsCO3を形成材料とする第3陰極層56を設けた本実施形態の陰極50のほうが、電子注入性が良く発光効率が良いことが確かめられた。
In the case where the
この結果からは、第1陰極層52が第3陰極層56から有機発光層46への高い電子注入性を抑えると言うこともでき、また、第1陰極層52と第2陰極層54との間に、第1陰極層52の形成材料よりも低い仕事関数の形成材料を用いた第3陰極層56を配置すると、第1陰極層52の電子注入性が改善されると言うこともできる。いずれにおいても、陰極50を構成する各陰極層が上述のような仕事関数の形成材料を用いて形成されていることにより、良好な電子注入性を実現することができる。
From this result, it can be said that the
また、電子注入性は、第1陰極層52の形成材料の選択、第1陰極層52の層厚、または第3陰極層56の形成材料の選択、第3陰極層56の層厚によって制御することができる。そのため、用いる有機発光層46の形成材料に対応した良好な電子注入性を有する陰極50を容易に形成することができる。
The electron injecting property is controlled by the selection of the material for forming the
陰極50の上には、不図示のSiOxNyなどの無機膜を形成し、更に無機膜の上にはエポキシ樹脂を介してガラス基板を貼り合わせる、所謂、固体封止構造を備えるものとすると良い。
An inorganic film such as SiO x N y (not shown) is formed on the
また、ガラス基板に凹部を設け乾燥剤を配置した封止缶部材を用い、ガラス基板の凹部側の面を陰極50に対向させて配置し、該ガラス基板と基板10Aとが平面的に重なる部分の周縁をエポキシ樹脂等で接着する、所謂、缶封止構造を備えるものとしても良い。
本実施形態の有機EL装置1は、以上のような構成となっている。
Moreover, the sealing can member which provided the recessed part in the glass substrate and arrange | positioned the desiccant is arrange | positioned so that the surface by the side of the recessed part of a glass substrate may oppose the
The organic EL device 1 of the present embodiment has the above configuration.
以上のような構成の有機EL装置1によれば、良好な電子注入性を示す陰極を有しているため、発光効率や素子寿命が改善された有機EL装置1とすることができる。 According to the organic EL device 1 having the above-described configuration, the organic EL device 1 having improved light emission efficiency and element life can be obtained because it has a cathode exhibiting good electron injection properties.
なお、本実施形態においては、陰極50は、3種の陰極層が積層している構成としたが、これに限らない。図2は、本実施形態の変形例である有機EL装置2を模式的に示す断面図であり、図1に対応する図である。有機EL装置2は、第3陰極層56と第2陰極層54との間に、第4陰極層58が形成されている。
In the present embodiment, the
第4陰極層58の形成材料の仕事関数は、第3陰極層56の形成材料よりも高く、第2陰極層54の形成材料よりも低くなっている。本実施形態の有機EL装置2では、第4陰極層58の形成材料は、第1陰極層52と同じくCaであることとしている。このように共通の形成材料を用いると、必要原料の種類が減るため、工程負荷が軽減され好ましい。
The work function of the material forming the
第4陰極層58の形成材料は、下層に設けられている第3陰極層56の形成材料よりも仕事関数が高く反応性が低いため、第4陰極層58が第3陰極層56を保護することにより、第3陰極層56の劣化を抑制することができる。また、第4陰極層58を設けることにより、第3陰極層56と第2陰極層54との形成材料の仕事関数差に起因するエネルギー障壁を緩和し、良好な電子注入を行うことができる。
Since the material for forming the
また、本実施形態においては、第1陰極層52の形成材料としてアルカリ金属または仕事関数が2.9eV以下のアルカリ土類金属およびそれらの金属塩を用いることとしたが、これに限らない。第1陰極層52の形成材料として、仕事関数が低い材料を用いる場合には膜厚を相対的に厚く、仕事関数が高い材料を用いる場合には膜厚を相対的に薄く形成することにより、他の金属材料を用いることができる。例えば、第1陰極層52の形成材料にAl(仕事関数:4.28)を用いる場合には、本実施形態で用いたCa(仕事関数:2.87)よりも仕事関数が高いため、膜厚を1nmとして、相対的に膜厚を薄くすると良い。
In the present embodiment, an alkali metal or an alkaline earth metal having a work function of 2.9 eV or less and a metal salt thereof are used as a material for forming the
また、本実施形態においては、有機発光層46の形成材料が高分子化合物であることとしたが、これに限らず、低分子化合物の有機発光材料を用いる場合であっても、同様に効果が得られる。
In the present embodiment, the material for forming the organic
[第2実施形態]
図3〜図4は、本発明の第2実施形態に係る有機EL装置2の説明図である。本実施形態の有機EL装置2は、第1実施形態の有機EL装置1と一部共通している。異なるのは、有機発光層46で生じる光が陰極50側へ射出されるトップエミッション方式を採用していることである。したがって、本実施形態において第1実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
3-4 is explanatory drawing of the
図3は、有機EL装置2を模式的に示す断面図である。図に示すように、素子層11内の基板本体10上には、画素電極30と平面的に重なって、反射層(光反射層)20が形成されている。反射層はAlNd合金を形成材料としており、マスクパターニングなど通常知られた方法で形成されている。本実施形態では、反射層20は基板本体10上に形成されることとしたが、素子層11中に形成されることとしても良く、また、素子層11表面に形成されることとしても良い。
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the
第3陰極層56の上には、第3陰極層56の表面全面を覆って第2陰極層54が形成されている。第2陰極層54は、3.5eV以上4.2eV未満の仕事関数を有する金属材料と、4.2eV以上の仕事関数を有する金属材料とを用い、真空共蒸着にて形成された合金層である。前者の金属材料としては、Mg,Sc,Mn,In,Zr,Asを挙げることができ、後者の金属材料としては、Al,Ag,Cu,Ni,Auを挙げることができる。本実施形態では、金属材料としてMgとAgとを用いる。
A
第2陰極層54は、MgとAgとの合金層であることで、Ag単体の場合よりも低い仕事関数と、Agの性質に由来する水分や酸素に対する高い安定性とを兼ね備える陰極層となっている。本実施形態では、MgとAgとの共蒸着比率は、体積比で10:1とした。
Since the
また、第2陰極層54は、共振層(半透過反射層)としての役割を担い、その膜厚は、光透過性と光反射性とを両立させるため20nm以下であることが好ましい。また、良好な面方向の導電性の確保(低いシート抵抗値)を考慮すると、例えば5nm以上程度の膜厚を備えることが好ましい。本実施形態の第2陰極層54は、15nmの膜厚となっている。
The
有機EL装置2は、第2陰極層54と反射層20との間で光を共振させる光共振構造を構成しており、有機EL素子60からは、反射層20と第2陰極層54との間の光学的距離に対応した共振波長の条件を満たす光のみが増幅されて取り出される構成となっている。例えば、複数の有機EL素子60を有する有機EL装置において、赤色(R),緑色(G),青色(B)の各色に対応する共振波長を有する有機EL素子を形成することで、フルカラー表示が可能な有機EL装置を提供することができる。
The
陰極50の上は、固体封止構造を備えるものとすると良い。本実施形態の有機EL装置2は、以上のような構成となっている。
The
以上のような構成の有機EL装置2によれば、良好な光共振構造を備えたトップエミッション方式の有機EL装置とすることができ、射出される光の色純度を高めた高品質な有機EL装置とすることができる。
According to the
なお、本実施形態においては、陰極50は、3種の陰極層が積層している構成としたがこれに限らず、第1実施形態の変形例と同様に、図4に示すように、第3陰極層56と第2陰極層54との間に、第4陰極層58が形成された有機EL装置4とすることができる。
In the present embodiment, the
[電子機器]
次に、本発明の電子機器の実施形態について説明する。図5は、本発明の有機EL装置を用いた電子機器の一例を示す斜視図である。図5に示す携帯電話(電子機器)1300は、本発明の有機EL装置を小サイズの表示部1301として備え、複数の操作ボタン1302、受話口1303、及び送話口1304を備えて構成されている。これにより、本発明の有機EL装置により構成された、発光ムラのない表示部を具備した携帯電話1300を提供することができる。
[Electronics]
Next, an embodiment of the electronic device of the present invention will be described. FIG. 5 is a perspective view showing an example of an electronic apparatus using the organic EL device of the present invention. A cellular phone (electronic device) 1300 illustrated in FIG. 5 includes the organic EL device of the present invention as a small-
上記各実施の形態の有機EL装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、プロジェクター、パーソナルコンピューター、ディジタルスチルカメラ、テレビジョン受像機、ビューファインダー型あるいはモニター直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができる。かかる構成とすることで、表示品質が高く、信頼性に優れた表示部を備えた電子機器を提供できる。 The organic EL device of each of the above embodiments is not limited to the mobile phone, but is an electronic book, a projector, a personal computer, a digital still camera, a television receiver, a viewfinder type or a monitor direct view type video tape recorder, and a car navigation device. , Pagers, electronic notebooks, calculators, word processors, workstations, videophones, POS terminals, devices equipped with touch panels, and the like. With this configuration, an electronic device including a display portion with high display quality and excellent reliability can be provided.
更には、上記各実施の形態の有機EL装置をラインヘッドとして用いることができ、該ラインヘッドを光源として備えた画像形成装置(光プリンター)として好適に用いることができる。このようにすると、発光ムラが無く信頼性に優れた光プリンターとすることができる。 Furthermore, the organic EL device of each of the above embodiments can be used as a line head, and can be suitably used as an image forming apparatus (optical printer) including the line head as a light source. If it does in this way, it can be set as the optical printer excellent in reliability without light emission nonuniformity.
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described examples are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
1〜4…有機エレクトロルミネッセンス装置、10A…基板、20…光反射層、30…画素電極(陽極)、40…発光部、46…有機発光層、52…第1陰極層、50…陰極、54…第2陰極層、56…第3陰極層、58…第4陰極層、60…有機EL素子(発光素子)、1300…携帯電話(電子機器) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1-4 ... Organic electroluminescent apparatus, 10A ... Board | substrate, 20 ... Light reflection layer, 30 ... Pixel electrode (anode), 40 ... Light emission part, 46 ... Organic light emitting layer, 52 ... 1st cathode layer, 50 ... Cathode, 54 ... 2nd cathode layer, 56 ... 3rd cathode layer, 58 ... 4th cathode layer, 60 ... Organic EL element (light emitting element), 1300 ... Mobile phone (electronic device)
Claims (6)
前記基板に設けられた陽極と、該陽極に対向する陰極と、該陽極と該陰極との間に配置された有機発光層と、を有する発光素子を、前記基板上に複数備え、
前記陰極は、前記有機発光層に接して配置された第1陰極層と、
前記第1陰極層の前記有機発光層とは反対側に配置された第2陰極層と、
前記第1陰極層と前記第2陰極層との間に前記第1陰極層に接して配置された第3陰極層と、を有し、
前記第3陰極層の形成材料は、前記第1陰極層および前記第2陰極層の形成材料よりも低い仕事関数を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 A substrate,
A plurality of light emitting elements on the substrate, each including an anode provided on the substrate, a cathode facing the anode, and an organic light emitting layer disposed between the anode and the cathode,
The cathode comprises a first cathode layer disposed in contact with the organic light emitting layer;
A second cathode layer disposed on the opposite side of the first cathode layer from the organic light emitting layer;
A third cathode layer disposed in contact with the first cathode layer between the first cathode layer and the second cathode layer;
The material for forming the third cathode layer has a lower work function than the material for forming the first cathode layer and the second cathode layer.
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JP2011141981A (en) * | 2010-01-06 | 2011-07-21 | Toppan Printing Co Ltd | Organic electroluminescent element and method of manufacturing the same |
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-
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