JP3744609B2 - 有機ｅｌ素子 - Google Patents
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Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬ素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子は、対向電極の間に有機発光体を挾んだ構成からなっており、陽極からは正孔が、陰極からは電子が注入され、この注入された正孔と電子が発光体層で再結合することにより発光するものである。
【０００３】
この様な有機ＥＬ素子としては、特開昭６３−２９５６９５号公報に開示されているように、ＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）等の透明電極が蒸着されたガラス上に、正孔注入層として銅フタロシアニンが蒸着され、その上に、正孔輸送層として１、１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−シクロヘキサンが蒸着され、その上に、電子注入輸送層としてアルミニウムトリスオキシンが蒸着され、その上に、陰極としては、有機物層への電子注入のために仕事関数の低い金属（例えばＭｇ）が必要であるので、Ｍｇ−Ａｇ合金が蒸着されているものがあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、各有機物層は、その膜厚によって発光特性が大きく変化するために、各層を約１００ｎｍ以下の薄い膜厚で、かつ均一に順次真空蒸着により形成しなければならないので、生産性が悪く、製造コストが高くなるという問題点があった。また、陰極としてＭｇ−Ａｇ合金を有機物層の上に形成する場合には、金属板を貼着することが精度上また密着性の点から困難であるので、やはり真空蒸着により形成しなければならず、上記の場合と同様に生産性が悪く、製造コストが高いという問題点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決するために、本発明は、陰極の有機発光層側の面に形成される有機物層中に、仕事関数の低い金属を含有させ、これにより陰極の形成及びこの陰極に接する有機物層の形成を、蒸着によらないで湿式法によって達成している。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は、陽極と陰極との間に有機発光層を有し、有機発光層に直流電流を印加することにより発光する有機ＥＬ素子において、陰極の有機発光層側の面に、仕事関数の低い金属を含有する有機物層が設けられている。
【０００７】
また、上記の仕事関数の低い金属を含有する有機物層と上記の有機発光層との間には電子輸送層が設けられており、有機物層と電子輸送層とには、電子輸送性を有する同じ有機物が含まれている。
【０００８】
上記のように構成することによって、陰極及びこの陰極に接する有機物層を湿式法により形成することが可能になる。
【０００９】
【実施例】
実施例について図面を参照して説明すると、図１において、ガラス又は合成樹脂の基板１上には、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、ＩＴＯ等の金属をスパッタリングもしくは蒸着によって陽極１ａが形成してある。陽極１ａは、発光を透過させるために、４００ｎｍ以上の波長領域で透明であることが望ましい。陽極１ａ上に、テトラファニルジアミン（以下「ＴＰＤ」と略す。）が蒸着されて正孔輸送層２が形成してある。さらに正孔輸送層２上に、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム（以下「Ａｌｑ３」と略す。）が蒸着されて有機発光層３が形成してある。正孔輸送層２と有機発光層３の膜厚は、１００ｎｍ以下であることが望ましい。
【００１０】
この有機発光層３の上には、仕事関数の低い金属粉末が混入してある有機物層４がスクリーン印刷することによって形成してある。この有機物層４は、Ｎ−メチル−２−ピロリジノン（以下「ＮＭＰ」と略す。）と、ポリカーボネート（以下「ＰＣ」と略す。）と、Ａｌｑ３と、仕事関数の低い金属粉末とからなるインクをスクリーン印刷することによって形成されている。金属粉末の一例として以下の組み合わせがある。
１．Ｍｇ＋Ｉｎ （原子数比１０：１）
２．Ｍｇ＋Ａｇ （原子数比１０：１）
３．Ｌｉ＋Ａｌ （重量％ 0.1 ：99.9）
また、インクの配合比は、ＮＭＰ：ＰＣ：Ａｌｑ３：金属粉末＝0.5 ：0.5 ：２：２ 程度とし、膜厚は１０μｍ以下であることが望ましい。
【００１１】
この有機物層４の上には、陰極５が形成されている。陰極５として、ＮｉやＡｌやＡｇなどの金属の薄膜が用いられ、金属の蒸着やスクリーン印刷などによっても形成が可能であるが、Ａｇの薄膜を有機物層４の上に設置して固定するだけでも十分である。本発明では有機物層４内に金属（Ｍｇなど）が含まれているので、その上に形成される陰極５の金属（Ａｇなど）との密着性がよいため、蒸着に限らず上記のような簡単な方法で接合できる。
【００１２】
有機物層４では、図２に一部を拡大して示すように、仕事関数の低い金属粉末４ａの回りを有機発光体Ａｌｑ３などの有機物４ｂが取り囲んでいる構造になっており、金属粉末４ａの間に隙間があるために電子の注入は十分に行われる。また膜厚が厚くても金属粉末間の隙間は微小であるので、膜厚が薄い有機物層を形成する場合と実質的に同じになり、発光輝度の低下を招くことはない。したがって有機物層４の膜厚の許容範囲が広くできるため、上記のようにスクリーン印刷やスピンコートなどの湿式法による有機物層４の形成が可能になる。
【００１３】
他の実施例として、図３に示すものは、図１で説明した有機物層４に代えて、電子輸送層６と、仕事関数の低い金属粉末を含有する有機物層７とを設けたものである。即ち、陽極１ａが形成してある基板１と、正孔輸送層２と、有機発光層３については図１と同様である。有機発光層３の上に、フェニルピフェニルオキサジアゾール（以下「Ｂｕ−ＰＢＤ」と略す。）が蒸着されて電子輸送層６が形成してある。正孔輸送層２と有機発光層３と電子輸送層６の膜厚は、１００ｎｍ以下であることが望ましい。
【００１４】
この電子輸送層６の上には、仕事関数の低い金属粉末を含有する有機物層７がスクリーン印刷することによって形成してある。この有機物層７は、図１の有機物層４を構成するＮＭＰと、ＰＣと、電子輸送層６で用いたＢｕ−ＰＢＤと、仕事関数の低い金属粉末とからなるインクをスクリーン印刷することによって形成されている。金属粉末については図１で説明したものと同じである。インクの配合比は、ＮＭＰ：ＰＣ：Ｂｕ−ＰＢＤ：金属粉末＝0.5 ：0.5 ：２：２ 程度とし、膜厚は１０μｍ以下であることが望ましい。
【００１５】
この有機物層７の上に、図１で説明したと同様な陰極５が形成されている。
【００１６】
この場合にも、有機物層７は、図２で説明したと同様に、仕事関数の低い金属粉末の回りを電子輸送性の有機物であるＢｕ−ＰＢＤが取り囲んでいる構造になっているので、金属粉末の間に隙間があるために電子の注入は十分に行われる。また膜厚が厚くても金属粉末間の隙間は微小であるので、膜厚が薄い場合と実質的に同じになり、発光輝度の低下を招くことはない。したがって膜厚の許容範囲が広くできるため、上記のようにスクリーン印刷やスピンコートなどの湿式法による有機物層７の形成が可能になる。
【００１７】
【発明の効果】
仕事関数の低い金属は、陰極中にではなく陰極に接する有機物層中に含有させてあり、有機物層の膜厚が厚くても金属間の隙間は微小であるので、膜厚が薄い場合と実質的に同じになり、発光輝度の低下を招くことはない。したがって有機物層の膜厚の許容範囲が広くできるため、蒸着によらないで湿式法によって形成が可能になり、製造が容易でコストを低減できる。また、有機物層内に金属が含有されているので、金属板を貼着するのみによっても精度上また密着性の点から何等問題なく陰極を形成できるので、真空蒸着以外の方法でも製造が可能となり、コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の有機ＥＬ素子の断面図である。
【図２】図１中の有機物層の一部拡大断面図である。
【図３】本発明の他の実施例の有機ＥＬ素子の断面図である。
【符号の説明】
１ 基板
１ａ 陽極
２ 正孔輸送層
３ 有機発光層
４ 有機物層
４ａ 仕事関数の低い金属粉末
５ 陰極
６ 電子輸送層
７ 有機物層
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬ素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子は、対向電極の間に有機発光体を挾んだ構成からなっており、陽極からは正孔が、陰極からは電子が注入され、この注入された正孔と電子が発光体層で再結合することにより発光するものである。
【０００３】
この様な有機ＥＬ素子としては、特開昭６３−２９５６９５号公報に開示されているように、ＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）等の透明電極が蒸着されたガラス上に、正孔注入層として銅フタロシアニンが蒸着され、その上に、正孔輸送層として１、１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−シクロヘキサンが蒸着され、その上に、電子注入輸送層としてアルミニウムトリスオキシンが蒸着され、その上に、陰極としては、有機物層への電子注入のために仕事関数の低い金属（例えばＭｇ）が必要であるので、Ｍｇ−Ａｇ合金が蒸着されているものがあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、各有機物層は、その膜厚によって発光特性が大きく変化するために、各層を約１００ｎｍ以下の薄い膜厚で、かつ均一に順次真空蒸着により形成しなければならないので、生産性が悪く、製造コストが高くなるという問題点があった。また、陰極としてＭｇ−Ａｇ合金を有機物層の上に形成する場合には、金属板を貼着することが精度上また密着性の点から困難であるので、やはり真空蒸着により形成しなければならず、上記の場合と同様に生産性が悪く、製造コストが高いという問題点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決するために、本発明は、陰極の有機発光層側の面に形成される有機物層中に、仕事関数の低い金属を含有させ、これにより陰極の形成及びこの陰極に接する有機物層の形成を、蒸着によらないで湿式法によって達成している。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は、陽極と陰極との間に有機発光層を有し、有機発光層に直流電流を印加することにより発光する有機ＥＬ素子において、陰極の有機発光層側の面に、仕事関数の低い金属を含有する有機物層が設けられている。
【０００７】
また、上記の仕事関数の低い金属を含有する有機物層と上記の有機発光層との間には電子輸送層が設けられており、有機物層と電子輸送層とには、電子輸送性を有する同じ有機物が含まれている。
【０００８】
上記のように構成することによって、陰極及びこの陰極に接する有機物層を湿式法により形成することが可能になる。
【０００９】
【実施例】
実施例について図面を参照して説明すると、図１において、ガラス又は合成樹脂の基板１上には、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、ＩＴＯ等の金属をスパッタリングもしくは蒸着によって陽極１ａが形成してある。陽極１ａは、発光を透過させるために、４００ｎｍ以上の波長領域で透明であることが望ましい。陽極１ａ上に、テトラファニルジアミン（以下「ＴＰＤ」と略す。）が蒸着されて正孔輸送層２が形成してある。さらに正孔輸送層２上に、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム（以下「Ａｌｑ３」と略す。）が蒸着されて有機発光層３が形成してある。正孔輸送層２と有機発光層３の膜厚は、１００ｎｍ以下であることが望ましい。
【００１０】
この有機発光層３の上には、仕事関数の低い金属粉末が混入してある有機物層４がスクリーン印刷することによって形成してある。この有機物層４は、Ｎ−メチル−２−ピロリジノン（以下「ＮＭＰ」と略す。）と、ポリカーボネート（以下「ＰＣ」と略す。）と、Ａｌｑ３と、仕事関数の低い金属粉末とからなるインクをスクリーン印刷することによって形成されている。金属粉末の一例として以下の組み合わせがある。
１．Ｍｇ＋Ｉｎ （原子数比１０：１）
２．Ｍｇ＋Ａｇ （原子数比１０：１）
３．Ｌｉ＋Ａｌ （重量％ 0.1 ：99.9）
また、インクの配合比は、ＮＭＰ：ＰＣ：Ａｌｑ３：金属粉末＝0.5 ：0.5 ：２：２ 程度とし、膜厚は１０μｍ以下であることが望ましい。
【００１１】
この有機物層４の上には、陰極５が形成されている。陰極５として、ＮｉやＡｌやＡｇなどの金属の薄膜が用いられ、金属の蒸着やスクリーン印刷などによっても形成が可能であるが、Ａｇの薄膜を有機物層４の上に設置して固定するだけでも十分である。本発明では有機物層４内に金属（Ｍｇなど）が含まれているので、その上に形成される陰極５の金属（Ａｇなど）との密着性がよいため、蒸着に限らず上記のような簡単な方法で接合できる。
【００１２】
有機物層４では、図２に一部を拡大して示すように、仕事関数の低い金属粉末４ａの回りを有機発光体Ａｌｑ３などの有機物４ｂが取り囲んでいる構造になっており、金属粉末４ａの間に隙間があるために電子の注入は十分に行われる。また膜厚が厚くても金属粉末間の隙間は微小であるので、膜厚が薄い有機物層を形成する場合と実質的に同じになり、発光輝度の低下を招くことはない。したがって有機物層４の膜厚の許容範囲が広くできるため、上記のようにスクリーン印刷やスピンコートなどの湿式法による有機物層４の形成が可能になる。
【００１３】
他の実施例として、図３に示すものは、図１で説明した有機物層４に代えて、電子輸送層６と、仕事関数の低い金属粉末を含有する有機物層７とを設けたものである。即ち、陽極１ａが形成してある基板１と、正孔輸送層２と、有機発光層３については図１と同様である。有機発光層３の上に、フェニルピフェニルオキサジアゾール（以下「Ｂｕ−ＰＢＤ」と略す。）が蒸着されて電子輸送層６が形成してある。正孔輸送層２と有機発光層３と電子輸送層６の膜厚は、１００ｎｍ以下であることが望ましい。
【００１４】
この電子輸送層６の上には、仕事関数の低い金属粉末を含有する有機物層７がスクリーン印刷することによって形成してある。この有機物層７は、図１の有機物層４を構成するＮＭＰと、ＰＣと、電子輸送層６で用いたＢｕ−ＰＢＤと、仕事関数の低い金属粉末とからなるインクをスクリーン印刷することによって形成されている。金属粉末については図１で説明したものと同じである。インクの配合比は、ＮＭＰ：ＰＣ：Ｂｕ−ＰＢＤ：金属粉末＝0.5 ：0.5 ：２：２ 程度とし、膜厚は１０μｍ以下であることが望ましい。
【００１５】
この有機物層７の上に、図１で説明したと同様な陰極５が形成されている。
【００１６】
この場合にも、有機物層７は、図２で説明したと同様に、仕事関数の低い金属粉末の回りを電子輸送性の有機物であるＢｕ−ＰＢＤが取り囲んでいる構造になっているので、金属粉末の間に隙間があるために電子の注入は十分に行われる。また膜厚が厚くても金属粉末間の隙間は微小であるので、膜厚が薄い場合と実質的に同じになり、発光輝度の低下を招くことはない。したがって膜厚の許容範囲が広くできるため、上記のようにスクリーン印刷やスピンコートなどの湿式法による有機物層７の形成が可能になる。
【００１７】
【発明の効果】
仕事関数の低い金属は、陰極中にではなく陰極に接する有機物層中に含有させてあり、有機物層の膜厚が厚くても金属間の隙間は微小であるので、膜厚が薄い場合と実質的に同じになり、発光輝度の低下を招くことはない。したがって有機物層の膜厚の許容範囲が広くできるため、蒸着によらないで湿式法によって形成が可能になり、製造が容易でコストを低減できる。また、有機物層内に金属が含有されているので、金属板を貼着するのみによっても精度上また密着性の点から何等問題なく陰極を形成できるので、真空蒸着以外の方法でも製造が可能となり、コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の有機ＥＬ素子の断面図である。
【図２】図１中の有機物層の一部拡大断面図である。
【図３】本発明の他の実施例の有機ＥＬ素子の断面図である。
【符号の説明】
１ 基板
１ａ 陽極
２ 正孔輸送層
３ 有機発光層
４ 有機物層
４ａ 仕事関数の低い金属粉末
５ 陰極
６ 電子輸送層
７ 有機物層
Claims (2)
- 陽極と陰極との間に有機発光層を有し、上記有機発光層に直流電流を印加することにより発光する有機ＥＬ素子において、上記陰極の上記有機発光層側の面に、マグネシウムを含む金属粉末、有機発光体及びバインダ樹脂とが混合された有機物層が設けられていることを特徴とする有機ＥＬ素子。
- 上記マグネシウムを含む金属粉末、有機発光体及びバインダ樹脂とが混合された有機物層と上記有機発光層との間には電子輸送層が設けられており、上記有機物層と上記電子輸送層とには、電子輸送性を有する同じ有機物が含まれていることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20242596A JP3744609B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 有機ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP20242596A JP3744609B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 有機ｅｌ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH1050482A JPH1050482A (ja) | 1998-02-20 |
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ID=16457305
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| JP20242596A Expired - Fee Related JP3744609B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 有機ｅｌ素子 |
Country Status (1)
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1996
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