JP2011204646A - Organic electroluminescent element - Google Patents

Organic electroluminescent element Download PDF

Info

Publication number
JP2011204646A
JP2011204646A JP2010073617A JP2010073617A JP2011204646A JP 2011204646 A JP2011204646 A JP 2011204646A JP 2010073617 A JP2010073617 A JP 2010073617A JP 2010073617 A JP2010073617 A JP 2010073617A JP 2011204646 A JP2011204646 A JP 2011204646A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
organic
cathode
anode
substrate
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
JP2010073617A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuhiro Ito
宜弘 伊藤
Hiroya Tsuji
博也 辻
Yuko Matsuhisa
裕子 松久
Nobuhiro Ide
伸弘 井出
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.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Electric Works Co Ltd
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 Panasonic Electric Works Co Ltd filed Critical Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority to JP2010073617A priority Critical patent/JP2011204646A/en
Publication of JP2011204646A publication Critical patent/JP2011204646A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic electroluminescent element capable of attaining longer lifetime and improving the light-emitting efficiency and lowering of the driving voltage.SOLUTION: The organic electroluminescent element includes a substrate 10, an anode 1 formed on one surface of the substrate 10, an organic EL layer 8 formed on an opposite side to a substrate 10 side of the anode 1 and containing at least a light-emitting layer 5, and a cathode 2 formed on an opposite side to an anode 1 side of the organic EL layer 8. The cathode 2 is constituted of a laminated film of a first transparent conductive film 2a; a light-transmitting thin film 2b made of a metal thin film; and a second transparent conductive film 2c, which is laminated in the thickness direction of the organic EL layer 8, and the metal thin film is formed with two kinds or more of metals selected from among a group of silver, indium, gold, magnesium, and tin.

Description

本発明は、例えば、照明光源や液晶表示器用のバックライト、フラットパネルディスプレイなどに用いることができる有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものである。   The present invention relates to an organic electroluminescence element that can be used in, for example, an illumination light source, a backlight for a liquid crystal display, a flat panel display, and the like.

有機エレクトロルミネッセンス素子と称される有機発光素子としては、例えば、透明な基板の一表面側に、陽極となる透明電極(透明導電膜)、ホール輸送層、発光層(有機発光層)、電子注入層、陰極となる電極との積層構造を備えたものが知られている。このような積層構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子では、陽極と陰極との間に電圧を印加することによって、電子注入層を介して発光層に注入された電子と、ホール輸送層を介して発光層に注入されたホールとが、発光層内で再結合して発光が起こり、発光層で発光した光が、透明電極および透明基板を通して取り出される。   As an organic light-emitting element called an organic electroluminescence element, for example, on one surface side of a transparent substrate, a transparent electrode (transparent conductive film) serving as an anode, a hole transport layer, a light-emitting layer (organic light-emitting layer), electron injection One having a layered structure of a layer and an electrode serving as a cathode is known. In the organic electroluminescence device having such a laminated structure, by applying a voltage between the anode and the cathode, electrons injected into the light emitting layer through the electron injection layer and the light emitting layer through the hole transport layer The holes injected into the light are recombined in the light emitting layer to emit light, and the light emitted from the light emitting layer is extracted through the transparent electrode and the transparent substrate.

有機エレクトロルミネッセンス素子は、自発光型の発光素子であること、比較的高効率の発光特性を示すこと、各種の色調で発光可能であること、などの特徴を有するものであり、表示装置(例えばフラットパネルディスプレイなどの発光体など)や、光源(例えば液晶表示機器用のバックライトや照明光源など)としての適用が期待されており、一部では既に実用化されている。   An organic electroluminescence element is a self-luminous light-emitting element, has a relatively high-efficiency light-emitting characteristic, and can emit light in various color tones, such as a display device (for example, It is expected to be applied as a light emitter such as a flat panel display) or a light source (for example, a backlight or an illumination light source for a liquid crystal display device), and has already been put into practical use in part.

ここで、有機エレクトロルミネッセンス素子の基本的な積層構造は、陽極/発光層/陰極の積層構造であるが、その他、陽極/ホール輸送層/発光層/電子輸送層/陰極の積層構造、陽極/ホール注入層/ホール輸送層/発光層/電子輸送層/陰極の積層構造、陽極/ホール注入層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極の積層構造、陽極/ホール注入層/発光層/電子注入層/陰極の積層構造など、種々の積層構造が提案されている。   Here, the basic laminated structure of the organic electroluminescence element is an anode / light emitting layer / cathode laminated structure, but in addition, an anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode laminated structure, anode / Laminated structure of hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode, anode / hole injection layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / laminated structure of anode, anode / hole injection layer / light emitting layer Various laminated structures such as a laminated structure of / electron injection layer / cathode have been proposed.

ところで、有機エレクトロルミネッセンス素子においては、陰極を透明電極(透明陰極)として、発光層で発光した光を基板側ではなく、陰極側から取り出すトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス素子や、陽極と陰極との両方を透明電極として、厚み方向の両面から光を取り出す両面発光型の有機エレクトロルミネッセンス素子も研究開発されている(特許文献1,2)。また、この両面発光型の有機エレクトロルミネッセンス素子のアプリケーションとして、太陽電池、ディスプレイ、光源などを組み合わせて付加価値を高めた新たなデバイスが考えられている。   By the way, in an organic electroluminescence element, a cathode is used as a transparent electrode (transparent cathode), and a top emission type organic electroluminescence element that takes out light emitted from a light emitting layer not from the substrate side but from the cathode side, A double-sided light emitting organic electroluminescence element that uses both as transparent electrodes and extracts light from both sides in the thickness direction has also been researched and developed (Patent Documents 1 and 2). Further, as an application of this double-sided light emitting organic electroluminescence element, a new device is considered in which added value is increased by combining a solar cell, a display, a light source, and the like.

特許文献1には、陽極と陰極との間に有機発光層を含む有機層が介在し、陰極が、仕事関数が3.8eV以下の金属により形成され有機層に接する電子注入電極層と、電子注入電極層上に形成された非晶質透明導電膜とで構成された有機エレクトロルミネッセンス素子が開示されている。   Patent Document 1 includes an electron injection electrode layer in which an organic layer including an organic light emitting layer is interposed between an anode and a cathode, and the cathode is formed of a metal having a work function of 3.8 eV or less and is in contact with the organic layer; An organic electroluminescence element composed of an amorphous transparent conductive film formed on an injection electrode layer is disclosed.

また、特許文献2には、陽極と陰極との間に発光層を備え、陽極と陰極との両方が透光性を有し、陰極が、発光層側に設けられた厚さ10nm以下且つ仕事関数が4eV以下の金属または合金からなる導電体層と、発光層側とは反対側に設けられたIZO膜からなる透明電極とで構成された有機エレクトロルミネッセンス素子が開示されている。ここで、特許文献2には、仕事関数が4eV以下の金属として、アルカリ金属や、アルミニウム、銀などが例示されている。   In Patent Document 2, a light emitting layer is provided between an anode and a cathode, both the anode and the cathode have translucency, and the cathode is provided with a thickness of 10 nm or less provided on the light emitting layer side. An organic electroluminescence element is disclosed which is composed of a conductor layer made of a metal or alloy having a function of 4 eV or less and a transparent electrode made of an IZO film provided on the side opposite to the light emitting layer side. Here, in Patent Document 2, an alkali metal, aluminum, silver, or the like is exemplified as a metal having a work function of 4 eV or less.

特開平10−162959号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-162959 特開平10−125469号公報JP-A-10-125469

ところで、基板から遠い側に透明な陰極を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子を大面積の面状発光装置として照明用途に用いる場合、高輝度で点灯させるためには、より大きな電流を流す必要がある。しかしながら、このような有機エレクトロルミネッセンス素子では、有機層上に陰極を形成する必要があり、ガラス基板上に陰極を形成する場合に比べて成膜時の基板の温度を低くする必要があるので、透明な陰極のシート抵抗が陽極のシート抵抗や金属膜を用いた陰極のシート抵抗に比べて大きく、陰極での電位勾配が大きくなって、陰極に接続された給電用の端子部からの距離が離れるにつれて陽極と陰極との間にかかる電圧が大きくなり、輝度の面内ばらつきが大きくなってしまう。   By the way, when an organic electroluminescence element having a transparent cathode on the side far from the substrate is used as a large area planar light-emitting device for illumination, it is necessary to flow a larger current in order to light it with high luminance. However, in such an organic electroluminescence element, it is necessary to form a cathode on the organic layer, and it is necessary to lower the temperature of the substrate at the time of film formation as compared with the case of forming the cathode on a glass substrate. The sheet resistance of the transparent cathode is larger than the sheet resistance of the anode and the cathode sheet resistance using a metal film, the potential gradient at the cathode is increased, and the distance from the power supply terminal connected to the cathode is increased. As the distance increases, the voltage applied between the anode and the cathode increases, and the in-plane variation in luminance increases.

これに対して、特許文献1や特許文献2に開示された有機エレクトロルミネッセンス素子では、陰極のシート抵抗を低減することが可能となる。   On the other hand, in the organic electroluminescence elements disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, the sheet resistance of the cathode can be reduced.

しかし、特許文献1の有機エレクトロルミネッセンス素子では、陰極が、有機層(有機EL層)に接する電子注入電極層を備えているので、電子注入電極層の金属が発光層の内部まで拡散して発光層がダメージを受け、発光効率が低下するとともに寿命が短くなる可能性がある。   However, in the organic electroluminescence element of Patent Document 1, since the cathode includes an electron injection electrode layer in contact with the organic layer (organic EL layer), the metal of the electron injection electrode layer diffuses into the light emitting layer and emits light. The layer may be damaged, resulting in a decrease in luminous efficiency and a shortened lifetime.

また、特許文献2の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、陰極が、発光層に接する導電体層を備えているので、導電体層の金属が発光層の内部まで拡散して発光層がダメージを受け、発光効率が低下するとともに寿命が短くなる可能性がある。   Further, in the organic electroluminescence element of Patent Document 2, since the cathode includes a conductor layer in contact with the light emitting layer, the metal of the conductor layer diffuses to the inside of the light emitting layer, and the light emitting layer is damaged. There is a possibility that the luminous efficiency is lowered and the lifetime is shortened.

また、特許文献1の有機エレクトロルミネッセンス素子において電子注入電極層の金属としてアルカリ金属を採用した場合には、非晶質透明導電膜の成膜方法によっては、非晶質透明導電膜の構成元素の1つである酸素と電子注入電極層の金属とが反応し、電子注入電極層の電子注入性が低下してしまう懸念がある。   In addition, when an alkali metal is employed as the metal of the electron injection electrode layer in the organic electroluminescence element of Patent Document 1, depending on the method for forming the amorphous transparent conductive film, the constituent elements of the amorphous transparent conductive film There is a concern that one of oxygen and the metal of the electron injection electrode layer reacts and the electron injection property of the electron injection electrode layer is lowered.

また、特許文献2の有機エレクトロルミネッセンス素子において導電体層の金属としてアルカリ金属を採用した場合には、IZO膜の成膜方法によっては、IZO膜の構成元素の1つである酸素と導電体層の金属とが反応し、導電体層の電子注入性が低下してしまう懸念がある。   In addition, when an alkali metal is used as the metal of the conductor layer in the organic electroluminescence element of Patent Document 2, oxygen that is one of the constituent elements of the IZO film and the conductor layer may be used depending on the method of forming the IZO film. There is a concern that this metal reacts and the electron injection property of the conductor layer is lowered.

また、特許文献1,2のように、陰極において有機層に接する層がアルカリ金属により形成されたものでは、電子注入性能が必ずしも十分ではなく、より一層の発光効率の向上および駆動電圧の低電圧化が望まれている。   In addition, as in Patent Documents 1 and 2, when the layer in contact with the organic layer in the cathode is formed of an alkali metal, the electron injection performance is not always sufficient, and further improvement in luminous efficiency and low driving voltage are achieved. Is desired.

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、長寿命化を図れ、且つ、発光効率の向上を図れるとともに駆動電圧の低電圧化を図れる有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above-described reasons, and an object thereof is to provide an organic electroluminescence element capable of extending the lifetime, improving the light emission efficiency and reducing the drive voltage. Is.

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板と、前記基板の一表面側に形成された陽極と、前記陽極における前記基板側とは反対側に形成され少なくとも発光層を含む有機EL層と、前記有機EL層における前記陽極側とは反対側に形成された陰極とを有し、前記陰極は、前記有機EL層の厚み方向において積層された第1の透明導電膜と金属薄膜からなる透光性薄膜と第2の透明導電膜との積層膜により構成され、前記金属薄膜は、銀、インジウム、金、マグネシウム、錫の群から選択される2種類以上の金属からなることを特徴とする。   The organic electroluminescence element of the present invention includes a substrate, an anode formed on one surface side of the substrate, an organic EL layer formed on the anode opposite to the substrate side and including at least a light emitting layer, and the organic A light-transmitting thin film comprising a first transparent conductive film and a metal thin film laminated in the thickness direction of the organic EL layer. And the second transparent conductive film, wherein the metal thin film is made of two or more kinds of metals selected from the group consisting of silver, indium, gold, magnesium, and tin.

この有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記金属薄膜は、前記第1の透明導電膜の金属からなる構成元素を含んでいることが好ましい。   In this organic electroluminescence element, it is preferable that the metal thin film contains a constituent element made of a metal of the first transparent conductive film.

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、長寿命化を図れ、且つ、発光効率の向上を図れるとともに駆動電圧の低電圧化を図れる。   In the organic electroluminescence device of the present invention, the lifetime can be extended, the luminous efficiency can be improved, and the driving voltage can be lowered.

実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the organic electroluminescent element of embodiment.

本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子は、図1に示すように、陽極1と陰極2との間に、陽極1側から順に、ホール注入層3、ホール輸送層4、発光層5、電子輸送層6、電子注入層7を備えている。ここにおいて、この有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極1を基板10の一表面側に積層してあり、陽極1における基板10側とは反対側で陰極2が陽極1に対向している。この有機エレクトロルミネッセンス素子では、基板10を透明な基板(透光性基板)により構成し、陽極1を透明電極により構成するとともに陰極2を発光層5からの光に対して透明な構成としてあり、基板10の他表面および陰極2における発光層5側とは反対の表面を光出射面として用いる。   As shown in FIG. 1, the organic electroluminescence device of this embodiment is arranged between an anode 1 and a cathode 2 in order from the anode 1 side, a hole injection layer 3, a hole transport layer 4, a light emitting layer 5, and an electron transport layer. 6. An electron injection layer 7 is provided. Here, in this organic electroluminescence element, the anode 1 is laminated on one surface side of the substrate 10, and the cathode 2 faces the anode 1 on the side opposite to the substrate 10 side in the anode 1. In this organic electroluminescence element, the substrate 10 is configured by a transparent substrate (translucent substrate), the anode 1 is configured by a transparent electrode, and the cathode 2 is configured to be transparent to the light from the light emitting layer 5, The other surface of the substrate 10 and the surface opposite to the light emitting layer 5 side of the cathode 2 are used as the light emitting surface.

基板10を構成する透光性基板は、無色透明な基板に限らず、多少の着色がなされたものでもよい。ここにおいて、基板10を構成する透光性基板としては、ソーダライムガラス基板や無アルカリガラス基板などのガラス基板を用いているが、ガラス基板に限らず、例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂などにより形成されたプラスチックフィルムやプラスチック基板などを用いればよい。ここで、ガラス基板は、すりガラス状のものでもよい。また、基板10は、当該基板10内に当該基板10の母材とは屈折率の異なる粒子、粉体、泡などを含有させることによって、光拡散性を付与したものでもよい。また、基板10を通さずに光を射出させる場合、基板10は、必ずしも光透過性を有するものでなくてもかまわず、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光特性、寿命特性などを損なわない限り、任意の材料により形成されたものを使用することができる。特に、通電時の有機エレクトロルミネッセンス素子の発熱による温度上昇を軽減するために、基板10として、ガラスやプラスチックに比べて熱伝導性の高い材料により形成されたもの(例えば、金属基板、ホーロー基板、窒化アルミニウム基板など)を使用すれば、放熱性の向上による高輝度化および長寿命化を図れる。   The light-transmitting substrate constituting the substrate 10 is not limited to a colorless and transparent substrate, and may be a substrate that is slightly colored. Here, a glass substrate such as a soda lime glass substrate or a non-alkali glass substrate is used as the translucent substrate constituting the substrate 10, but is not limited to a glass substrate, for example, polyester, polyolefin, polyamide resin, epoxy A plastic film or a plastic substrate formed of a resin, a fluorine-based resin, or the like may be used. Here, the glass substrate may be ground glass. Further, the substrate 10 may be provided with light diffusibility by containing particles, powder, bubbles, or the like having a refractive index different from that of the base material of the substrate 10 in the substrate 10. Further, when light is emitted without passing through the substrate 10, the substrate 10 does not necessarily have optical transparency, and any light-emitting characteristics, life characteristics, etc. of the organic electroluminescence element are not impaired. What was formed with the material can be used. In particular, in order to reduce the temperature rise due to heat generation of the organic electroluminescence element during energization, the substrate 10 is formed of a material having higher thermal conductivity than glass or plastic (for example, a metal substrate, enamel substrate, If an aluminum nitride substrate or the like is used, high brightness and long life can be achieved by improving heat dissipation.

ここで、陽極1は、発光層5中にホールを注入するための電極であり、仕事関数の大きい金属、合金、電気伝導性化合物、あるいはこれらの混合物からなる電極材料を用いることが好ましく、HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)準位との差が大きくなりすぎないように仕事関数が4eV以上6eV以下のものを用いるのが好ましい。このような陽極1の電極材料としては、例えば、ヨウ化銅、ITO、酸化錫、酸化亜鉛、IZOなど、PEDOT、ポリアニリンなどの導電性高分子および任意のアクセプタなどでドープした導電性高分子、カーボンナノチューブなどの導電性光透過性材料を挙げることができる。ここにおいて、陽極1は、基板10の上記一表面側に、真空蒸着法、スパッタ法、塗布法などによって薄膜として形成すればよい。また、陽極1としてITO基板などの導電性を有する透光性基板を用いれば、上述の基板10は特に設ける必要はない。   Here, the anode 1 is an electrode for injecting holes into the light emitting layer 5, and it is preferable to use an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a high work function. (Highest Occupied Molecular Orbital) It is preferable to use a work function of 4 eV or more and 6 eV or less so that the difference from the level does not become too large. Examples of the electrode material of the anode 1 include copper iodide, ITO, tin oxide, zinc oxide, and IZO, conductive polymers such as PEDOT and polyaniline, and conductive polymers doped with any acceptor. A conductive light-transmitting material such as carbon nanotube can be given. Here, the anode 1 may be formed as a thin film on the one surface side of the substrate 10 by vacuum deposition, sputtering, coating, or the like. Further, if a light-transmitting substrate having conductivity such as an ITO substrate is used as the anode 1, the above-described substrate 10 is not particularly required.

また、発光層5において発光した光を陽極1を透過させて外部に放射させるためには、陽極1の光透過率を70%以上にすることが好ましい。さらに、陽極1のシート抵抗は数百Ω/□以下とすることが好ましく、特に好ましくは100Ω/□以下とするものである。ここで、陽極1の膜厚は、陽極1の光透過率、シート抵抗などの特性を上記のように制御するために材料により異なるが、500nm以下、好ましくは10〜200nmの範囲で設定するのがよい。   In order to transmit the light emitted from the light emitting layer 5 through the anode 1 and radiate the light to the outside, the light transmittance of the anode 1 is preferably set to 70% or more. Further, the sheet resistance of the anode 1 is preferably several hundred Ω / □ or less, and particularly preferably 100 Ω / □ or less. Here, the film thickness of the anode 1 varies depending on the material in order to control the characteristics such as light transmittance and sheet resistance of the anode 1 as described above, but is set within a range of 500 nm or less, preferably 10 to 200 nm. Is good.

ホール注入層3に用いられる材料は、ホール注入性の有機材料、金属酸化物、いわゆるアクセプタ系の有機材料あるいは無機材料、p−ドープ層などを用いて形成することができる。ホール注入性の有機材料とは、ホール輸送性を有し、また仕事関数が5.0〜6.0eV程度であり、陽極1との強固な密着性を示す材料などがその例であり、例えば、CuPc、スターバーストアミンなどがその例である。また、ホール注入性の金属酸化物とは、例えば、モリブデン、レニウム、タングステン、バナジウム、亜鉛、インジウム、錫、ガリウム、チタン、アルミニウムのいずれかを含有する金属酸化物である。また、1種の金属のみの酸化物ではなく、例えばインジウムと錫、インジウムと亜鉛、アルミニウムとガリウム、ガリウムと亜鉛、チタンとニオブなど、上記のいずれかの金属を含有する複数の金属の酸化物であっても良い。この場合、各金属の酸化数や複数の金属の混合比率は、当該金属酸化物の膜質や熱安定性、電気的特性が好ましい範囲内となるように任意に設定することが可能である。また、これらの材料からなるホール注入層は、蒸着法、転写法などの乾式プロセスによって成膜しても良いし、スピンコート法、スプレーコート法、ダイコート法、グラビア印刷法などの湿式プロセスによって成膜するものであってもよい。   The material used for the hole injection layer 3 can be formed using a hole injection organic material, a metal oxide, a so-called acceptor organic material or inorganic material, a p-doped layer, or the like. Examples of the hole-injecting organic material include a material having a hole transport property, a work function of about 5.0 to 6.0 eV, and a strong adhesiveness with the anode 1. Examples thereof include CuPc and starburst amine. The hole-injecting metal oxide is a metal oxide containing any of molybdenum, rhenium, tungsten, vanadium, zinc, indium, tin, gallium, titanium, and aluminum, for example. In addition, an oxide of a plurality of metals containing any one of the above metals, such as indium and tin, indium and zinc, aluminum and gallium, gallium and zinc, and titanium and niobium, instead of an oxide of only one kind of metal It may be. In this case, the oxidation number of each metal and the mixing ratio of a plurality of metals can be arbitrarily set so that the film quality, thermal stability, and electrical characteristics of the metal oxide are within preferable ranges. The hole injection layer made of these materials may be formed by a dry process such as vapor deposition or transfer, or by a wet process such as spin coating, spray coating, die coating, or gravure printing. It may be a film.

また、アクセプタ系の有機材料あるいは無機材料とは、電子受容性の物質であり、例えば、フッ素やシアノ基、ホウ素を分子内に保有する有機物質、あるいはルイス酸を分子内に有したり、ルイス酸との錯体を形成したりしている物質、例えば、FTCNQ(テトラフルオロテトラシアノキノジメタン)、TCNQ(テトラシアノキノジメタン)、TTN(テトラチアナフタセン)、HAT−CN(ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボンニトリル)、DDQ(ジクロロジシアノキノン)、CFTCNQ(ジフルオロメチルテトラシアノキノジメタン)、TBPAH(トリス(4−ブロモフェニル)アルミニウムヘキサクロロアンチモンサン)などや、一部の蛍光色素などを挙げることができる。これらの材料は、既に略称名までが一般に知られているものもあるが、他の材料でも同等の性質を有するものであれば、特に限定せずに好適に用いることができる。また、上述の金属酸化物や所謂ルイス酸である塩化鉄、臭化鉄、ヨウ化銅などのハロゲン、燐酸などの酸なども用いることができる。 An acceptor-based organic material or inorganic material is an electron-accepting substance, for example, an organic substance having fluorine, a cyano group, or boron in the molecule, a Lewis acid in the molecule, a Lewis acid, Substances forming a complex with an acid, for example, F 4 TCNQ (tetrafluorotetracyanoquinodimethane), TCNQ (tetracyanoquinodimethane), TTN (tetrathianaphthacene), HAT-CN 6 ( Hexaazatriphenylene hexacarboxylic nitrile), DDQ (dichlorodicyanoquinone), CF 2 TCNQ (difluoromethyltetracyanoquinodimethane), TBPAH (tris (4-bromophenyl) aluminum hexachloroantimonysan), and some fluorescent dyes And so on. Some of these materials are generally known up to abbreviated names, but other materials can be suitably used without particular limitation as long as they have equivalent properties. In addition, the above-described metal oxides, so-called Lewis acids such as iron chloride, iron bromide, copper iodide, and other acids, and phosphoric acid can be used.

また、p−ドープ層とは、ホール注入性あるいはその他の有機材料、例えば、トリアリールアミン誘導体(NPD、TPD、2−TANTAなど)、ビフェニル誘導体、アントラセン誘導体、ナフタレン誘導体などの芳香族誘導体、アニリン誘導体、チオフェン誘導体などに、当該材料から電子を受容する上述のアクセプタ系の材料を混合したもの、あるいは一部に含有したものである。有機物に対する当該有機物から電子を受容する材料の混合比率は、材料の種類に応じて適宜設定されるが、0.1〜80mol%の範囲が好ましく、より好ましくは、1〜50mol%である。なお、ホール注入層3の厚みは特に限定するものではないが、1〜100nm程度の範囲で設定するのが好ましい。   The p-doped layer refers to hole injection or other organic materials such as triarylamine derivatives (NPD, TPD, 2-TANTA, etc.), biphenyl derivatives, anthracene derivatives, naphthalene derivatives, and other aromatic derivatives, aniline. A derivative, a thiophene derivative, or the like mixed with the above-described acceptor-based material that accepts electrons from the material, or partially contained. The mixing ratio of the material that accepts electrons from the organic material to the organic material is appropriately set according to the type of the material, but is preferably in the range of 0.1 to 80 mol%, and more preferably 1 to 50 mol%. The thickness of the hole injection layer 3 is not particularly limited, but is preferably set in the range of about 1 to 100 nm.

また、ホール輸送層4に用いる材料は、例えば、ホール輸送性を有する化合物の群から選定することができる。この種の化合物としては、例えば、4,4’−ビス[N−(ナフチル)−N−フェニル−アミノ]ビフェニル(α−NPD)、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)、2−TNATA、4,4’,4”−トリス(N−(3−メチルフェニル)N−フェニルアミノ)トリフェニルアミン(MTDATA)、4,4’−N,N’−ジカルバゾールビフェニル(CBP)、スピロ−NPD、スピロ−TPD、スピロ−TAD、TNBなどを代表例とする、アリールアミン系化合物、カルバゾール基を含むアミン化合物、フルオレン誘導体を含むアミン化合物などを挙げることができるが、一般に知られる任意のホール輸送材料を用いることが可能である。   Moreover, the material used for the hole transport layer 4 can be selected from the group of compounds having hole transport properties, for example. Examples of this type of compound include 4,4′-bis [N- (naphthyl) -N-phenyl-amino] biphenyl (α-NPD), N, N′-bis (3-methylphenyl)-(1 , 1′-biphenyl) -4,4′-diamine (TPD), 2-TNATA, 4,4 ′, 4 ″ -tris (N- (3-methylphenyl) N-phenylamino) triphenylamine (MTDATA) 4,4′-N, N′-dicarbazole biphenyl (CBP), spiro-NPD, spiro-TPD, spiro-TAD, TNB, and the like, arylamine compounds, amine compounds containing a carbazole group, An amine compound containing a fluorene derivative can be exemplified, and any generally known hole transporting material can be used.

発光層5の材料としては、有機エレクトロルミネッセンス素子用の材料として知られる任意の材料が使用可能である。例えばアントラセン、ナフタレン、ピレン、テトラセン、コロネン、ペリレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、オキサジアゾール、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム錯体、トリス(4−メチル−8−キノリナート)アルミニウム錯体、トリス(5−フェニル−8−キノリナート)アルミニウム錯体、アミノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、トリ−(p−ターフェニル−4−イル)アミン、1−アリール−2,5−ジ(2−チエニル)ピロール誘導体、ピラン、キナクリドン、ルブレン、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ジスチリルアミン誘導体および各種の蛍光色素など、上述の材料系およびその誘導体を始めとするものが挙げられるが、これらに限定するものではない。また、これらの化合物のうちから選択される発光材料を適宜混合して用いることも好ましい。また、上述の化合物に代表される蛍光発光を生じる化合物のみならず、スピン多重項からの発光を示す材料系、例えば燐光発光を生じる燐光発光材料、およびそれらからなる部位を分子内の一部に有する化合物も好適に用いることができる。また、これらの材料からなる発光層は、蒸着法、転写法などの乾式プロセスによって成膜しても良いし、スピンコート法、スプレーコート法、ダイコート法、グラビア印刷法など、湿式プロセスによって成膜するものであってもよい。   As a material of the light emitting layer 5, any material known as a material for an organic electroluminescence element can be used. For example, anthracene, naphthalene, pyrene, tetracene, coronene, perylene, phthaloperylene, naphthaloperylene, diphenylbutadiene, tetraphenylbutadiene, coumarin, oxadiazole, bisbenzoxazoline, bisstyryl, cyclopentadiene, quinoline metal complex, tris (8-hydroxyxyl) Norinato) aluminum complex, tris (4-methyl-8-quinolinato) aluminum complex, tris (5-phenyl-8-quinolinato) aluminum complex, aminoquinoline metal complex, benzoquinoline metal complex, tri- (p-terphenyl- 4-yl) amine, 1-aryl-2,5-di (2-thienyl) pyrrole derivative, pyran, quinacridone, rubrene, distyrylbenzene derivative, distyrylarylene derivative, distili And amine derivatives, and various fluorescent dyes, but include those including a material system and its derivatives described above, not limited to these. In addition, it is also preferable to use a mixture of light emitting materials selected from these compounds as appropriate. Further, not only compounds that emit fluorescence, typified by the above-mentioned compounds, but also material systems that emit light from a spin multiplet, for example, phosphorescent materials that emit phosphorescence, and parts made of these are part of the molecule. The compound which has can also be used suitably. The light emitting layer made of these materials may be formed by a dry process such as vapor deposition or transfer, or by a wet process such as spin coating, spray coating, die coating, or gravure printing. You may do.

また、電子輸送層6に用いる材料は、電子輸送性を有する化合物の群から選定することができる。この種の化合物としては、Alqなどの電子輸送性材料として知られる金属錯体や、フェナントロリン誘導体、ピリジン誘導体、テトラジン誘導体、オキサジアゾール誘導体などのヘテロ環を有する化合物などが挙げられるが、この限りではなく、一般に知られる任意の電子輸送材料を用いることが可能である。 The material used for the electron transport layer 6 can be selected from the group of compounds having electron transport properties. Examples of such compounds, and metal complexes known as electron-transporting material such as Alq 3, phenanthroline derivatives, pyridine derivatives, tetrazine derivatives, and compounds having a hetero ring such as oxadiazole derivatives, this shall Instead, any generally known electron transport material can be used.

また、電子注入層7の材料は、例えば、フッ化リチウムやフッ化マグネシウムなどの金属フッ化物、塩化ナトリウム、塩化マグネシウムなどに代表される金属塩化物などの金属ハロゲン化物や、アルミニウム、コバルト、ジルコニウム、チタン、バナジウム、ニオブ、クロム、タンタル、タングステン、マンガン、モリブデン、ルテニウム、鉄、ニッケル、銅、ガリウム、亜鉛、シリコンなどの各種金属の酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物など、例えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、窒化アルミニウム、窒化シリコン、炭化シリコン、酸窒化シリコン、窒化ホウ素などの絶縁物となるものや、酸化シリコンなどをはじめとする珪素化合物、炭素化合物などから任意に選択して用いることができる。これらの材料は、真空蒸着法やスパッタ法などにより形成することで薄膜状に形成することができる。   The material of the electron injection layer 7 is, for example, a metal fluoride such as lithium fluoride or magnesium fluoride, a metal halide such as sodium chloride or magnesium chloride, aluminum, cobalt, or zirconium. Titanium, vanadium, niobium, chromium, tantalum, tungsten, manganese, molybdenum, ruthenium, iron, nickel, copper, gallium, zinc, silicon oxides, nitrides, carbides, oxynitrides, etc. Arbitrary selection from insulators such as aluminum oxide, magnesium oxide, iron oxide, aluminum nitride, silicon nitride, silicon carbide, silicon oxynitride, boron nitride, silicon compounds such as silicon oxide, carbon compounds, etc. Can be used. These materials can be formed into a thin film by being formed by a vacuum deposition method or a sputtering method.

また、電子注入層7は、少なくとも1種類の有機材料からなる材料を用いて形成することができる。この有機材料は、有機エレクトロルミネッセンス素子用の材料として知られる任意の材料が使用可能であるが、陰極7から当該電子注入層5へ電子の注入が可能であり、かつ、電子輸送性を有する材料が好ましい。   The electron injection layer 7 can be formed using a material made of at least one kind of organic material. As this organic material, any material known as a material for an organic electroluminescence element can be used, and a material capable of injecting electrons from the cathode 7 to the electron injection layer 5 and having an electron transporting property. Is preferred.

また、電子注入層7は、1種類の有機材料により形成される層に限定されるものではなく、1種類の有機材料に、例えば、セシウム、リチウム、ナトリウム、マグネシウム、カリウム、ルビジウム、サマリウム、イットリウムなど、仕事関数の低い、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属の酸化物、フッ化、塩化物やハロゲン化物などを混合することによって形成される層であってもよい。   Further, the electron injection layer 7 is not limited to a layer formed of one kind of organic material, and for example, cesium, lithium, sodium, magnesium, potassium, rubidium, samarium, yttrium can be used for one kind of organic material. A layer formed by mixing an alkali metal, alkaline earth metal, rare earth metal oxide, fluoride, chloride, halide, or the like having a low work function.

また、電子注入層7は、有機材料にアルミニウム、コバルト、ジルコニウム、チタン、バナジウム、ニオブ、クロム、タンタル、タングステン、マンガン、モリブデン、ルテニウム、鉄、ニッケル、銅、ガリウム、亜鉛などの各種の金属や、その酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物など、例えば酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、窒化アルミニウム、窒化シリコン、窒化炭素、酸窒化シリコン、窒化ホウ素や、酸化シリコンなどをはじめとする珪素化合物、炭素化合物などを混合することによって形成される層であってもよい。   The electron injection layer 7 is made of various materials such as aluminum, cobalt, zirconium, titanium, vanadium, niobium, chromium, tantalum, tungsten, manganese, molybdenum, ruthenium, iron, nickel, copper, gallium, and zinc as organic materials. Oxides, nitrides, carbides, oxynitrides, etc., such as aluminum oxide, magnesium oxide, iron oxide, aluminum nitride, silicon nitride, carbon nitride, silicon oxynitride, boron nitride, silicon oxide and other silicon The layer formed by mixing a compound, a carbon compound, etc. may be sufficient.

なお、本実施形態では、陽極1と陰極2との間に介在するホール注入層3とホール輸送層4と発光層5と電子輸送層6と電子注入層7とで、有機EL層8を構成しているが、有機EL層8は、少なくとも発光層5を備えていればよい。   In this embodiment, the organic EL layer 8 is composed of the hole injection layer 3, the hole transport layer 4, the light emitting layer 5, the electron transport layer 6, and the electron injection layer 7 interposed between the anode 1 and the cathode 2. However, the organic EL layer 8 only needs to include at least the light emitting layer 5.

また、陰極2は、発光層5中に電子を注入するための電極であり、LUMO(LowestUnoccupied Molecular Orbital)準位との差が大きくなりすぎないように仕事関数が1.9eV以上5eV以下の材料を用いるのが好ましい。本実施形態では、陰極2を透明電極として陰極2側から光を取りだす(陽極1と陰極2との両方から光を取り出す場合も含む)ので、陰極2の光透過率を70%以上にすることが好ましい。   The cathode 2 is an electrode for injecting electrons into the light emitting layer 5 and is a material having a work function of 1.9 eV or more and 5 eV or less so that the difference from the LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital) level does not become too large. Is preferably used. In this embodiment, the cathode 2 is used as a transparent electrode, and light is extracted from the cathode 2 side (including the case where light is extracted from both the anode 1 and the cathode 2), so that the light transmittance of the cathode 2 is set to 70% or more. Is preferred.

ところで、陰極2は、有機EL層8の形成後に成膜するので、有機EL層8の耐熱温度などに起因して成膜温度を高くすることが制限されてしまい、陰極2を単層の透明導電膜のみにより構成する場合には、陰極2のシート抵抗が高くなってしまう。これに対して、本実施形態における陰極2は、有機EL層8の厚み方向において積層された第1の透明導電膜2aと金属薄膜からなる透光性薄膜2bと第2の透明導電膜2cとの積層膜により構成されている。   By the way, since the cathode 2 is formed after the organic EL layer 8 is formed, an increase in the film formation temperature is restricted due to the heat-resistant temperature of the organic EL layer 8 and the like. In the case of using only a conductive film, the sheet resistance of the cathode 2 is increased. In contrast, the cathode 2 in the present embodiment includes a first transparent conductive film 2a, a translucent thin film 2b made of a metal thin film, and a second transparent conductive film 2c, which are stacked in the thickness direction of the organic EL layer 8. It is comprised by the laminated film of.

ここで、第1の透明導電膜2aおよび第2の透明導電膜2cの材料としては、周知の透明電極材料を採用することができる。例えば、ITO、IZOなどの酸化インジウム系の材料(インジウムを母材とするもの)や、AZO、GZOなどの酸化亜鉛系の材料(亜鉛を母材とするもの)や、FTO、ATOなどの酸化錫系の材料(錫を母材とするもの)などが挙げられる。他にも、酸化モリブデンや酸化チタンなどの光を透過する性質を有し、比抵抗が10Ωcm程度の高抵抗な透明電極材料も用いることができる。第1の透明導電膜2aおよび第2の透明導電膜2cの厚みは、材料により異なるが、それぞれ100nm以下が望ましい。特に、比抵抗が10−1Ωcm以上の場合には、50nm以下であることがより好ましい。 Here, as a material of the first transparent conductive film 2a and the second transparent conductive film 2c, a known transparent electrode material can be employed. For example, indium oxide-based materials such as ITO and IZO (those based on indium), zinc oxide-based materials such as AZO and GZO (those based on zinc), and oxidations such as FTO and ATO Examples thereof include tin-based materials (thin based on tin). In addition, a transparent electrode material having a property of transmitting light such as molybdenum oxide or titanium oxide and having a specific resistance of about 10 5 Ωcm can be used. Although the thickness of the 1st transparent conductive film 2a and the 2nd transparent conductive film 2c changes with materials, 100 nm or less is desirable respectively. In particular, when the specific resistance is 10 −1 Ωcm or more, it is more preferably 50 nm or less.

第2の透明導電膜2cの成膜方法としては、スパッタ法、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、イオンプレーティング法などを適宜採用することができる。   As a method for forming the second transparent conductive film 2c, a sputtering method, a resistance heating vapor deposition method, an electron beam vapor deposition method, an ion plating method, or the like can be appropriately employed.

一方、第1の透明導電膜2aの成膜方法として、平行平板型の直流または高周波マグネトロンスパッタ法やイオンプレーティング法を採用した場合には、プラズマやスパッタ現象などに起因して有機EL層8にダメージが発生して有機エレクトロルミネッセンス素子の特性が低下する懸念がある。   On the other hand, when a parallel plate type direct current or high frequency magnetron sputtering method or ion plating method is adopted as a method of forming the first transparent conductive film 2a, the organic EL layer 8 is caused by plasma or a sputtering phenomenon. There is a concern that the characteristics of the organic electroluminescence element may be deteriorated due to damage.

そこで、第1の透明導電膜2aの成膜方法としては、成膜時に下地である有機EL層8に与えるダメージを低減するために、平行平板型の直流または高周波マグネトロンスパッタ法やイオンプレーティング法に比べて成膜エネルギーの低い成膜方法が好ましく、例えば、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、レーザ加熱蒸着法、対向ターゲット式スパッタ法を採用することが好ましい。   Therefore, as a method for forming the first transparent conductive film 2a, in order to reduce damage to the organic EL layer 8 as a base during film formation, a parallel plate type direct current or high frequency magnetron sputtering method or ion plating method is used. A film forming method having a low film forming energy is preferable, and for example, a resistance heating evaporation method, an electron beam evaporation method, a laser heating evaporation method, or an opposed target sputtering method is preferably employed.

成膜エネルギーは、成膜方法の種別に限らず、成膜装置の構造、第1の透明導電膜2aの材料や、比抵抗、光透過率などの特性などにより異なるが、例えば、抵抗加熱蒸着法による酸化モリブデンの成膜エネルギーは0.001eV程度、電子ビーム蒸着法による酸化チタンの成膜エネルギーは0.02eV程度であるのに対して、平行平板型の直流または高周波マグネトロンスパッタ法による酸化モリブデンの成膜エネルギーは300eV程度、平行平板型の直流または高周波マグネトロンスパッタ法による酸化チタンの成膜エネルギーは400eV程度であり、成膜エネルギーを十分に小さくできる。   The film formation energy is not limited to the type of film formation method, but varies depending on the structure of the film formation apparatus, the material of the first transparent conductive film 2a, the specific resistance, light transmittance, and other characteristics. The film formation energy of molybdenum oxide by the sputtering method is about 0.001 eV, and the film formation energy of titanium oxide by the electron beam evaporation method is about 0.02 eV, whereas the molybdenum oxide by the parallel plate type direct current or high frequency magnetron sputtering method. The film-forming energy is about 300 eV, and the film-forming energy of titanium oxide by a parallel plate direct current or high-frequency magnetron sputtering method is about 400 eV, so that the film-forming energy can be sufficiently reduced.

上述の成膜エネルギーの値は、Pfeiffer社製の型番PPM442のエネルギー分析装置を用いて成膜時の雰囲気中における気体分子(成膜材料の粒子)の運動エネルギーを解析することで導出した値である。ここで、スパッタ法のように成膜時の雰囲気中にアルゴンや酸素などのように成膜材料(膜形成材料)以外の分子が共存する場合には、雰囲気中の各分子のうち、最も高いエネルギーを有する分子のエネルギーを成膜エネルギーとしている。   The value of the film formation energy described above is a value derived by analyzing the kinetic energy of gas molecules (particles of the film formation material) in the atmosphere at the time of film formation using an energy analyzer of model number PPM442 manufactured by Pfeiffer. is there. Here, when molecules other than the film forming material (film forming material) such as argon and oxygen coexist in the atmosphere during film formation as in the sputtering method, the highest of the molecules in the atmosphere. The energy of molecules having energy is used as film formation energy.

なお、第1の透明導電膜2aは、成膜エネルギーが10eV以下の気相法で成膜することが好ましく、上述の抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、レーザ加熱蒸着法、マグネトロンスパッタ法であれば、この条件を満足することができる。また、平行平板型の直流スパッタ法であっても、スパッタガスとしてアルゴンガス以外のガス(例えば、クリプトンガス、キセノンガスなど)を採用したり、成膜時の圧力を高くしたり、ターゲットと基板10との距離を100mm以上にすることで、成膜エネルギーを10eV以下に制御して成膜することも可能である。また、成膜エネルギーを小さくして有機EL層8のダメージを低減するという観点からは、対向ターゲット式スパッタ法よりも、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、レーザ加熱蒸着法のほうが好ましく、第1の透明導電膜2aの特性(導電性、透過率)を向上する観点からは、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、レーザ加熱蒸着法よりも、対向ターゲット式スパッタ法が好ましい。また、成膜方法にもよるが、成膜中に発生する電子や紫外線などについては、成膜装置内に、それらを遮断するためのフィルタや金属メッシュや、反射させるための反射板などを適宜配置して有機EL層8に到達しないようにすることが好ましい。   The first transparent conductive film 2a is preferably formed by a vapor phase method having a film formation energy of 10 eV or less, and the above-described resistance heating evaporation method, electron beam evaporation method, laser heating evaporation method, and magnetron sputtering method are used. If so, this condition can be satisfied. Even in the parallel plate type DC sputtering method, a gas other than argon gas (for example, krypton gas, xenon gas, etc.) is used as the sputtering gas, the pressure during film formation is increased, the target and the substrate By setting the distance to 10 to 100 mm or more, it is also possible to perform film formation by controlling the film formation energy to 10 eV or less. Further, from the viewpoint of reducing the film formation energy and reducing the damage to the organic EL layer 8, the resistance heating vapor deposition method, the electron beam vapor deposition method, and the laser heating vapor deposition method are preferable to the counter target sputtering method. From the viewpoint of improving the characteristics (conductivity and transmittance) of the transparent conductive film 2a, the opposed target sputtering method is preferable to the resistance heating evaporation method, the electron beam evaporation method, and the laser heating evaporation method. Depending on the film formation method, for the electrons and ultraviolet rays generated during the film formation, a filter, a metal mesh, a reflection plate for reflecting, etc. are suitably provided in the film formation apparatus. It is preferable to dispose them so as not to reach the organic EL layer 8.

上述の第1の透明導電膜2aと第2の透明導電膜2cとは、同じ材料を採用してもよいし、互いに異なる材料を採用してもよい。また、第1の透明導電膜2aと第2の透明導電膜2cとは、同じ厚みに形成してもよいし、互いに異なる厚みに形成してもよい。   The first transparent conductive film 2a and the second transparent conductive film 2c described above may employ the same material or different materials. Further, the first transparent conductive film 2a and the second transparent conductive film 2c may be formed to have the same thickness or different thicknesses.

また、透光性薄膜2bを構成する金属薄膜は、銀、インジウム、金、マグネシウム、錫の群から選択される2種類以上の金属により形成すればよく、例えば、銀とマグネシウムとを採用すればよい。金属薄膜からなる透光性薄膜2bは、スパッタ法により成膜しているが、スパッタ法に限らず、例えば、共蒸着法などにより成膜してもよい。ただし、スパッタ法により成膜したほうが、透光性薄膜2bと下地である第1の透明導電膜2aとの密着性が向上し、信頼性が向上する。   Moreover, the metal thin film which comprises the translucent thin film 2b should just be formed with 2 or more types of metals selected from the group of silver, indium, gold | metal | money, magnesium, and tin, for example, if silver and magnesium are employ | adopted. Good. The translucent thin film 2b made of a metal thin film is formed by sputtering, but is not limited to sputtering, and may be formed by, for example, co-evaporation. However, when the film is formed by the sputtering method, the adhesion between the translucent thin film 2b and the first transparent conductive film 2a as the base is improved, and the reliability is improved.

ここにおいて、透光性薄膜2bを構成する金属薄膜の膜厚は、1〜10nmの範囲で設定することが好ましい。なお、陰極2の平面積や、金属薄膜の材料、成膜方法などにもよるが、金属薄膜の膜厚を1nmよりも薄くすると、金属薄膜が島状になりやすくなって金属薄膜の抵抗値が大きくなりすぎる。また、金属薄膜の膜厚が10nmよりも厚くなると光透過率が低くなりすぎてしまう。   Here, it is preferable to set the film thickness of the metal thin film which comprises the translucent thin film 2b in the range of 1-10 nm. Although depending on the flat area of the cathode 2, the material of the metal thin film, the film forming method, etc., if the metal thin film is made thinner than 1 nm, the metal thin film tends to be island-like and the resistance value of the metal thin film is reduced. Is too big. Moreover, when the film thickness of the metal thin film is thicker than 10 nm, the light transmittance becomes too low.

また、透光性薄膜2bを構成する金属薄膜の材料は、下地である第1の透明導電膜2aの金属からなる構成元素を含んでいることが望ましい。例えば、第1の透明導電膜2aの材料がITOなどの酸化インジウム系の材料の場合には、金属薄膜の材料としてインジウムを含んでいることが望ましく、第1の透明導電膜2aの材料がFTOなどの酸化錫系の材料の場合には、金属薄膜の材料として錫を含んでいることが望ましい。   Moreover, it is desirable that the material of the metal thin film constituting the translucent thin film 2b contains a constituent element made of the metal of the first transparent conductive film 2a as a base. For example, when the material of the first transparent conductive film 2a is an indium oxide-based material such as ITO, it is desirable to contain indium as the material of the metal thin film, and the material of the first transparent conductive film 2a is FTO. In the case of a tin oxide-based material such as the above, it is desirable to contain tin as a material for the metal thin film.

本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、基板10と、基板10の上記一表面側に形成された陽極1と、陽極1における基板10側とは反対側に形成され少なくとも発光層5を含む有機EL層8と、有機EL層8における陽極1側とは反対側に形成された陰極2とを有し、陰極2が、有機EL層8の厚み方向において積層された第1の透明導電膜2aと金属薄膜からなる透光性薄膜2bと第2の透明導電膜2cとの積層膜により構成され、当該金属薄膜が、銀、インジウム、金、マグネシウム、錫の群から選択される2種類以上の金属からなるので、陰極2の低抵抗化を図りながらも、陰極2から発光層5側への金属の拡散を抑制することができ、長寿命化を図れ、且つ、発光効率の向上を図れるとともに駆動電圧の低電圧化を図れる。しかして、有機エレクトロルミネッセンス素子の高輝度化を図りながらも、輝度むらを低減することが可能となる。   In the organic electroluminescence element of the present embodiment, the substrate 10, the anode 1 formed on the one surface side of the substrate 10, and the organic including at least the light emitting layer 5 formed on the opposite side of the anode 1 from the substrate 10 side. A first transparent conductive film 2 a having an EL layer 8 and a cathode 2 formed on the side opposite to the anode 1 side of the organic EL layer 8, the cathode 2 being laminated in the thickness direction of the organic EL layer 8. And a transparent film 2b made of a metal thin film and a second transparent conductive film 2c, and the metal thin film is selected from the group consisting of silver, indium, gold, magnesium and tin. Since it is made of metal, it is possible to suppress the diffusion of metal from the cathode 2 to the light emitting layer 5 side while reducing the resistance of the cathode 2, to extend the life, and to improve the luminous efficiency. Low power drive voltage It attained the reduction. Therefore, it is possible to reduce luminance unevenness while increasing the luminance of the organic electroluminescence element.

また、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、陰極2における透光性薄膜2bを構成する金属薄膜が、第1の透明導電膜2aの金属からなる構成元素を含んでいるようにすれば、通電時の金属の拡散が、より抑制され、陰極2の長期信頼性が向上し、結果的に、信頼性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子となる。   Moreover, in the organic electroluminescent element of this embodiment, if the metal thin film which comprises the translucent thin film 2b in the cathode 2 contains the structural element which consists of the metal of the 1st transparent conductive film 2a, The diffusion of the metal during energization is further suppressed, and the long-term reliability of the cathode 2 is improved, resulting in a highly reliable organic electroluminescence element.

また、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、陰極2の第1の透明導電膜2aの成膜方法として、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、レーザ加熱蒸着法、対向ターゲット式スパッタ法を採用することにより、第1の透明導電膜2aの成膜時の下地である有機EL層8のダメージを低減でき、第1の透明導電膜2aと有機EL層8との良好な界面を形成することができるから、界面付近にトラップが形成されるのを抑制することができ、電子注入性能の低下を抑制することが可能となり、結果的に発光効率の向上を図ることが可能となる。   Moreover, in the organic electroluminescent element of this embodiment, the resistance heating vapor deposition method, the electron beam vapor deposition method, the laser heating vapor deposition method, and the counter target type sputtering method are used as the film formation method of the first transparent conductive film 2a of the cathode 2. By adopting it, it is possible to reduce damage to the organic EL layer 8 which is the base during the film formation of the first transparent conductive film 2a, and to form a good interface between the first transparent conductive film 2a and the organic EL layer 8. Therefore, it is possible to suppress the formation of traps in the vicinity of the interface, and it is possible to suppress a decrease in electron injection performance, and as a result, it is possible to improve the light emission efficiency.

ところで、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の積層構造などは、本発明の技術思想に反しない限り、適宜、変更可能であり、例えば、陽極1と陰極2の間に、複数の発光層5を設けることで白色光が得られるようにしてもよい。この場合、例えば、複数の発光層5として、青色正孔輸送性発光層と、緑色電子輸送性発光層と、赤色電子輸送性発光層との積層構造を備えてもよいし、青色電子輸送性発光層と緑色電子輸送性発光層と赤色電子輸送性発光層との積層構造を備えてもよいし、陽極1と陰極2とで挟んで電圧を印加すれば発光する機能を有する有機EL層8を1つの発光ユニットとして、複数の発光ユニットを光透過性および導電性を有する中間層を介して積層して電気的に直列接続したマルチユニット構造(つまり、1つの陽極1と1つの陰極2との間に、厚み方向に重なる複数の発光ユニットを備えた構造)を採用してもよい。また、発光層5を1つだけ備えた単層型の有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層5に複数の発光材料を含有させて白色光などの混色光を得るようにしてもよい。   By the way, the laminated structure of the organic electroluminescence element of the present invention can be appropriately changed unless it is contrary to the technical idea of the present invention. For example, a plurality of light emitting layers 5 are provided between the anode 1 and the cathode 2. Thus, white light may be obtained. In this case, for example, the plurality of light emitting layers 5 may include a laminated structure of a blue hole transporting light emitting layer, a green electron transporting light emitting layer, and a red electron transporting light emitting layer, or a blue electron transporting property. A light emitting layer, a green electron transporting light emitting layer and a red electron transporting light emitting layer may be provided, or an organic EL layer 8 having a function of emitting light when a voltage is applied between the anode 1 and the cathode 2. As a single light-emitting unit, a multi-unit structure in which a plurality of light-emitting units are stacked via an optically transparent and conductive intermediate layer and electrically connected in series (that is, one anode 1 and one cathode 2 In the meantime, a structure including a plurality of light emitting units overlapping in the thickness direction may be employed. Further, in a single-layer type organic electroluminescence element having only one light emitting layer 5, the light emitting layer 5 may contain a plurality of light emitting materials to obtain mixed light such as white light.

また、上述の陰極2の積層構造を陽極1にも適用してもよい。ただし、基板10がガラス基板などのプラスチックに比べて耐熱性の高い基板の場合には、成膜時の基板温度の制約が少なくなるので、透明導電膜の成膜温度を高くすることにより、陰極2よりも容易に低抵抗化を図れる。   The laminated structure of the cathode 2 described above may also be applied to the anode 1. However, in the case where the substrate 10 is a substrate having higher heat resistance than a plastic such as a glass substrate, there is less restriction on the substrate temperature at the time of film formation. Therefore, by increasing the film formation temperature of the transparent conductive film, the cathode The resistance can be reduced more easily than 2.

1 陽極
2 陰極
3 ホール注入層
4 ホール輸送層
5 発光層
6 電子輸送層
7 電子注入層
8 有機EL層
10 基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Anode 2 Cathode 3 Hole injection layer 4 Hole transport layer 5 Light emitting layer 6 Electron transport layer 7 Electron injection layer 8 Organic EL layer 10 Substrate

Claims (2)

基板と、前記基板の一表面側に形成された陽極と、前記陽極における前記基板側とは反対側に形成され少なくとも発光層を含む有機EL層と、前記有機EL層における前記陽極側とは反対側に形成された陰極とを有し、前記陰極は、前記有機EL層の厚み方向において積層された第1の透明導電膜と金属薄膜からなる透光性薄膜と第2の透明導電膜との積層膜により構成され、前記金属薄膜は、銀、インジウム、金、マグネシウム、錫の群から選択される2種類以上の金属からなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。   A substrate, an anode formed on one surface side of the substrate, an organic EL layer including at least a light emitting layer formed on the opposite side of the anode to the substrate side, and the anode side of the organic EL layer opposite to the anode side A cathode formed on the side of the organic EL layer, the cathode comprising a first transparent conductive film, a translucent thin film made of a metal thin film, and a second transparent conductive film laminated in the thickness direction of the organic EL layer An organic electroluminescence element comprising a laminated film, wherein the metal thin film is made of two or more metals selected from the group consisting of silver, indium, gold, magnesium and tin. 前記金属薄膜は、前記第1の透明導電膜の金属からなる構成元素を含んでいることを特徴とする請求項1記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The organic electroluminescence element according to claim 1, wherein the metal thin film contains a constituent element made of a metal of the first transparent conductive film.
JP2010073617A 2010-03-26 2010-03-26 Organic electroluminescent element Pending JP2011204646A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010073617A JP2011204646A (en) 2010-03-26 2010-03-26 Organic electroluminescent element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010073617A JP2011204646A (en) 2010-03-26 2010-03-26 Organic electroluminescent element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011204646A true JP2011204646A (en) 2011-10-13

Family

ID=44881070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010073617A Pending JP2011204646A (en) 2010-03-26 2010-03-26 Organic electroluminescent element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011204646A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10340473B2 (en) 2015-02-24 2019-07-02 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting display device with optical resonance structure and method of manufacturing the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002328630A (en) * 2001-02-20 2002-11-15 Sharp Corp Display device
JP2004265691A (en) * 2003-02-28 2004-09-24 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light emitting device and electronic equipment
JP2004296140A (en) * 2003-03-25 2004-10-21 Mitsui Chemicals Inc Transparent conductive thin film laminate
JP2006269387A (en) * 2005-03-25 2006-10-05 Aitesu:Kk Organic el element

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002328630A (en) * 2001-02-20 2002-11-15 Sharp Corp Display device
JP2004265691A (en) * 2003-02-28 2004-09-24 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light emitting device and electronic equipment
JP2004296140A (en) * 2003-03-25 2004-10-21 Mitsui Chemicals Inc Transparent conductive thin film laminate
JP2006269387A (en) * 2005-03-25 2006-10-05 Aitesu:Kk Organic el element

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10340473B2 (en) 2015-02-24 2019-07-02 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting display device with optical resonance structure and method of manufacturing the same
US10847745B2 (en) 2015-02-24 2020-11-24 Samsung Display Co., Ltd. Light emitting display device with conductive protection layers that are apart from each other
US11611055B2 (en) 2015-02-24 2023-03-21 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting display device with conductive protection layers that are spaced apart from each other and method of manufacturing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5476061B2 (en) Organic electroluminescence device and method for manufacturing the same
JP6089280B2 (en) Organic electroluminescence device
JP5237541B2 (en) Organic electroluminescence device
WO2011074633A1 (en) Organic electroluminescent element
JP5452853B2 (en) Organic electroluminescence device
JP4966176B2 (en) Organic electroluminescence device
JP2008124268A (en) Organic electroluminescence element
JP2006319070A (en) Organic electroluminescence element
JP5735819B2 (en) Organic electroluminescence device
JP2011054668A (en) Organic electroluminescence device
JP2010092741A (en) Organic electroluminescent element
JP2008294356A (en) Organic electrominescence element
JP2010033780A (en) Organic electroluminescent element, and luminescent color adjusting method for the organic electroluminescent element
JP4872805B2 (en) Organic electroluminescence device
JP2010034042A (en) Organic electroluminescent element
JP5281271B2 (en) Organic electroluminescence device
JP2010033973A (en) Organic electroluminescent element
JP5102522B2 (en) Organic electroluminescence device
JP2010108652A (en) Manufacturing method of organic electroluminescent element
JP5388375B2 (en) Organic electroluminescence device
JP2011204646A (en) Organic electroluminescent element
JP5319977B2 (en) ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT AND METHOD FOR PRODUCING ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT
JP5075027B2 (en) Method for manufacturing organic electroluminescence device
JP2013191276A (en) Organic electroluminescent element
JP2011040437A (en) Organic electroluminescence element

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20120118

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121107

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130509

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130521

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140212

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140414

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20140610