JP6383772B2 - 有機el素子 - Google Patents
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Description
支持基板3は、可視光(波長400nm〜800nmの光)に対して透光性を有する部材から構成されている。支持基板3としては、例えば、ガラス等が挙げられる。支持基板3がガラスである場合、その厚さは、例えば、0.05mm〜1.1mmである。
図1及び図2に示されるように、金属配線5は、支持基板3の一方の主面3a上に配置されている。金属配線5は、導電体であり、ネットワーク構造を構成している。金属配線5の材料は、例えば、銀、アルミニウム、銅、パラジウム、金、ニッケル、鉄、モリブデン、クロム、又は、これらの金属のうち1種以上を含む合金(例えば、MAM(モリブデン・アルミニウム・モリブデン))等が挙げられる。
陽極層7は、金属配線5上、及び、金属配線5の開口部6から露出する支持基板3上に配置されている。陽極層7には、光透過性を示す電極層が用いられる。光透過性を示す電極としては、電気伝導度の高い金属酸化物、金属硫化物及び金属等の薄膜を用いることができ、光透過率の高い薄膜が好適に用いられる。例えば酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、インジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide:略称ITO)、インジウム亜鉛酸化物(Indium Zinc Oxide:略称IZO)、金、白金、銀、及び銅等からなる薄膜が用いられ、これらの中でもITO、IZO、又は酸化スズからなる薄膜が好適に用いられる。陽極層7として、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体等の有機物の透明導電膜を用いてもよい。
正孔注入層9は、陽極層7の主面(支持基板3に接する面とは反対側)上に配置されている。正孔注入層9を構成する材料の例としては、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、及び、酸化アルミニウム等の酸化物、フェニルアミン化合物、スターバースト型アミン化合物、フタロシアニン化合物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、及び、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)のようなポリチオフェン誘導体等を挙げることができる。
正孔輸送層11は、正孔注入層9の主面(陽極層7に接する面とは反対側の面)上に配置されている。正孔輸送層11の材料には、公知の正孔輸送材料が用いられ得る。正孔輸送層11の材料の例は、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン若しくはその誘導体、ピラゾリン若しくはその誘導体、アリールアミン若しくはその誘導体、スチルベン若しくはその誘導体、トリフェニルジアミン若しくはその誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリピロール若しくはその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)若しくはその誘導体、又はポリ(2,5−チエニレンビニレン)若しくはその誘導体などを挙げることができる。
発光層13は、正孔輸送層11の主面(正孔注入層9に接する面とは反対側の面)上に配置されている。発光層13は、通常、主として蛍光及び/又はりん光を発光する有機物、或いは該有機物とこれを補助する発光層用ドーパント材料を含む。発光層用ドーパント材料は、例えば、発光効率を向上させたり、発光波長を変化させたりするために加えられる。なお、有機物は、低分子化合物であってもよいし、高分子化合物であってもよい。発光層13を構成する発光材料としては、例えば、下記の色素材料、金属錯体材料、高分子材料等の主として蛍光及び/又はりん光を発光する有機物、発光層用ドーパント材料等を挙げることができる。
色素材料としては、例えば、シクロペンダミン及びその誘導体、テトラフェニルブタジエン及びその誘導体、トリフェニルアミン及びその誘導体、オキサジアゾール及びその誘導体、ピラゾロキノリン及びその誘導体、ジスチリルベンゼン及びその誘導体、ジスチリルアリーレン及びその誘導体、ピロール及びその誘導体、チオフェン化合物、ピリジン化合物、ペリノン及びその誘導体、ペリレン及びその誘導体、オリゴチオフェン及びその誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー、キナクリドン及びその誘導体、クマリン及びその誘導体等を挙げることができる。
金属錯体材料としては、例えば、Tb、Eu、Dy等の希土類金属、又はAl、Zn、Be、Pt、Ir等を中心金属に有し、オキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造等を配位子に有する金属錯体を挙げることができる。金属錯体としては、例えば、イリジウム錯体、白金錯体等の三重項励起状態からの発光を有する金属錯体、アルミニウムキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾリル亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、フェナントロリンユーロピウム錯体等を挙げることができる。
高分子材料としては、例えば、ポリパラフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリパラフェニレン及びその誘導体、ポリシラン及びその誘導体、ポリアセチレン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体、上記色素材料、又は金属錯体材料を高分子化した材料等を挙げることができる。
発光層用ドーパント材料としては、例えば、ペリレン及びその誘導体、クマリン及びその誘導体、ルブレン及びその誘導体、キナクリドン及びその誘導体、スクアリウム及びその誘導体、ポルフィリン及びその誘導体、スチリル色素、テトラセン及びその誘導体、ピラゾロン及びその誘導体、デカシクレン及びその誘導体、フェノキサゾン及びその誘導体等を挙げることができる。
電子注入層17は、電子輸送層15の主面(発光層13と接する面とは反対側の面)上に配置されている。電子注入層17の材料には、公知の電子注入材料が用いられ、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの1種類以上を含む合金、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩、またはこれらの物質の混合物などを挙げることができる。アルカリ金属、アルカリ金属の酸化物、ハロゲン化物、および炭酸塩の例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、酸化リチウム、フッ化リチウム、酸化ナトリウム、フッ化ナトリウム、酸化カリウム、フッ化カリウム、酸化ルビジウム、フッ化ルビジウム、酸化セシウム、フッ化セシウム、炭酸リチウムなどを挙げることができる。また、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩の例としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、酸化カルシウム、フッ化カルシウム、酸化バリウム、フッ化バリウム、酸化ストロンチウム、フッ化ストロンチウム、炭酸マグネシウムなどを挙げることができる。
陰極層19は、電子注入層17の主面(電子輸送層15に接する面の反対側)上に配置されている。陰極層19の材料としては、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属及び周期表第13族金属等を用いることができる。陰極層19の材料としては、具体的には、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウム等の金属、前記金属のうちの2種以上の合金、前記金属のうちの1種以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうちの1種以上との合金、又はグラファイト若しくはグラファイト層間化合物等が用いられる。合金の例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金等を挙げることができる。
支持基板3として、厚さ0.7mmのガラス基板を用いた。厚さKが100nmの金属配線5を、支持基板3の一方の主面3a上に、図1及び図2に示すように配置した。金属配線5は、当該金属配線5の幅方向に沿った断面が台形状になるように形成した。
KとCを図4に示されるように変更した以外は、実施例1と同様にして、電流効率を測定した。Cは、陽極層7の厚みを変化させることで調整した。得られた有機EL素子のC、T、及びSの値、S/T比、C/K比、及び電流効率の測定結果を図4に示す。なお、図4における「−」は、1000cd/m2以上の輝度が得られなかったことを示す。
(a)陽極層/発光層/陰極層
(b)陽極層/正孔注入層/発光層/陰極層
(c)陽極層/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極層
(d)陽極層/正孔注入層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極層
(e)陽極層/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/陰極層
(f)陽極層/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極層
(g)陽極層/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極層
(h)陽極層/発光層/電子注入層/陰極層
(i)陽極層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極層
ここで、記号「/」は、記号「/」を挟む各層が隣接して積層されていることを示す。上記(g)は、上記実施形態の構成を示している。上記(a)〜(i)において、第1電極層は、陽極層、又は、陽極層及び正孔注入層である。なお、有機EL素子1が、第1電極層として陽極層のみを有している場合、S、T、及びCは、陽極層の厚さ寸法を指す。
(j)陽極層/(構造単位A)/電荷発生層/(構造単位A)/陰極層
(k)陽極層/(構造単位B)x/(構造単位A)/陰極層
Claims (3)
- 支持基板と、
前記支持基板上に配置され、複数の開口部を含む所定パターンを有する金属配線と、
前記金属配線上及び前記開口部から露出する前記支持基板上に配置された一層又は複層の第1電極層と、
前記第1電極層上に配置された有機機能層と、
前記有機機能層上に配置された第2電極層と、を備え、
前記金属配線の側面の下端の位置において、前記支持基板に対して直交する方向における前記第1電極層の最厚部の厚さ寸法をT、
前記金属配線に接触する位置に配置され、前記金属配線の上面の一端の位置において、前記支持基板に対して直交する方向における前記第1電極層の最薄部の厚さ寸法をSとした場合、前記最厚部の厚さ寸法Tが250nm以下であり、
Tに対するSの比(S/T比)が0.4以上0.8以下である、有機EL素子。 - 前記金属配線は、幅方向に沿った断面が台形形状を呈しており、
前記金属配線の側面と前記支持基板とが成す角度が鋭角である、請求項1に記載の有機EL素子。 - 前記金属配線の厚さ寸法をK、前記開口部の中央部における前記第1電極層の中央厚さ寸法をCとした場合、
Kに対するCの比(C/K比)が0.4以上3以下である、請求項1又は2に記載の有機EL素子。
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