JPH046795A

JPH046795A - 有機ｅｌ素子

Info

Publication number: JPH046795A
Application number: JP2109628A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ogura; 隆小倉; Takuro Yamashita; 山下　卓郎
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1990-04-24
Filing date: 1990-04-24
Publication date: 1992-01-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は電極が積層構造である有機ＥＬ素子に関する。

［従来の技術］有機ＥＬ素子は、数Ｖから数１０Ｖ程度の直流電圧を印
加することによって、比較的高い輝度で発光すると共に
、青色から赤色までの発光色が簡単に得ることができる
ので、基礎研究がさかんに行なわれている。

ところで、有機ＥＬ素子は、現在、商品化されている衝
突励起型の薄膜ＥＬ素子とは異なり、電子と正孔の再結
合によって発光する。したがって、電子輸送層と発光層
と正孔輸送層との三層構造の有機ＥＬ素子においては、
上記電子輸送層および上記正孔輸送層へのキャリアの注
入効率の向上か求められている。また、発光層と正孔輸
送層との二層構造の有機ＥＬ素子においては、上記発光
層および上記正孔輸送層へのキャリアの注入効率の向上
が求められている。

従来、この種の有機ＥＬ素子としては、電子を注入する
側の電極として、マグネシウムあるいはリチウムなどの
仕事関数の低い金属を用いることによって、電子輸送層
あるいは発光層への電子注入効率を向上させたものがあ
る。

また、今一つの有機ＥＬ素子としては、電子を注入する
側の電極として、この電極の抵抗率を下１デる目的で、
マグネシウムあるいはリチウムなどの仕事関数の低い金
属にアルミニウムまたは銀などを混ぜた合金を用いたも
のがある。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、前者の有機ＥＬ素子では、電子を注入す
る側の電極であるマグネシウムやリチウムは、半田付け
が不可能である上に、マグネシウムは抵抗率か４．２２
ＸＩ０６層ｃｍ、リチウムは抵抗率か８．５５ＸＩＯ６
層ｃｍと比較的大きいので、ＥＬ表示パネルを作成する
場合に電子を注入する側の電極の取り出しか難しい上に
、上記電極の電圧降下が大きいという問題かある。

また、後宮の有機ＥＬ素子では、電子を注入する側の電
極として、電極の抵抗率を下げる目的で、マグネシウム
あるいはリチウムにアルミニウムや銀などを混ぜる合金
を用いているが、上記電極の抵抗率を十分に下げること
ができない上に、半田付けができないという問題がある
。

そこで、本発明の目的は、電子を注入する側の電極の電
子の注入効率が良好であると共に上記電極の端子の取り
出しが容易である有機ＥＬ素子、あるいは上記電極の電
子の注入効率が良好であると共に上記電極の電圧降下の
小さい有機ＥＬ素子、あるいは上記電極の電子の注入効
率か良好であると共に上記電極の端子の取り出しが容易
であり、さらに上記電極の電圧降下の小さい有機ＥＬ素
子を提供することにある。

［課題を解決するための手段り上記目的を達成するため、本発明の有機ＥＬ素子は、夫
々有機薄膜からなる正孔輸送層と発光層と電子輸送層の
３層を積み重ねた積層構造、あるいは夫々有機薄膜から
なる発光層と電子輸送層の２層を積み重ねた積層構造、
あるいは夫々有機薄膜からなる正孔輸送層と発光層の２
層を積み重ねた積層構造を電極で挾んだ有機ＥＬ素子に
おいて、電子を注入する側の電極を少なくとも２層の積
層構造としたことを特徴としている。

また、上記電子を注入する側の電極は仕事関数の低い金
属の上に半田付けが可能な金属を積層してなることが望
ましい。

また、上記電子を注入する側の電極は仕事関数の低い金
属の上に、その金属よりも抵抗率の低い金属を積層して
なることが望ましい。

また、上記電子を注入する側の電極は仕事関数の低い金
属の上に、その金属よりも抵抗率の低い金属と、半田付
けが可能な金属を順次積層してなることが望ましい。

［作用］電子を注入する側の電極は２層以上の積層構造である。

上記電極の材料として、仕事関数の低い金属と、抵抗率
の低い金属や半田付けの可能な金属を選択可能である。

電子を注入する側の電極を、仕事関数の低い金属の上に
半田付けが可能な金属を積層してなるよう選択した場合
には、電子の注入効率が良好であると共に、上記電極か
らの端子取り出しが容易である。

また、電子を注入する側の電極を、仕事関数の低い金属
の上に、その金属よりも抵抗率の低い金属を積層してな
るよう選択した場合には、電子の注入効率が良好である
と共に、上記電極での電圧降下が小さくなる。

また、電子を注入する側の電極を、仕事関数の低い金属
の上に、その金属よりも抵抗率の低い金属を積層して、
更にその上に半田付けが可能な金属を積層してなるよう
選択した場合には、電子の注入効率が良好であると共に
、上記電極での電圧降下が小さくなり、更に、上記電極
からの端子取り出しが容易になる。

［実施例］以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図は、本実施例の有機ＥＬ素子の断面図である。こ
の有機ＥＬ素子は、ガラス基板ｌ上に透明電極２をスト
ライプ状に形成し、その上にトリフェニルジアミンから
なる正孔輸送層３．テトラフェニルシクロペンタジェン
からなる発光層４゜ペリレン誘導体からなる電子輸送層
５を順次、抵抗加熱蒸着法により、それぞれ５００人程
度の厚さに形成する。更に、上記電子輸送層の上に、上
記透明電極２と直交する方向に伸びるストライプ状に、
仕事関数の低いマグネシウムからなるマグネシウム層６
と、半田付けの可能なニッケルからなるニッケル層７を
順次、積み重ねて電子を注入する側の電極を形成してい
る。

上記構成の有機ＥＬ素子は、ペリレン誘導体からなる上
記電子輸送層５に接するのは仕事関数の低い上記マグネ
シウム層６であるので、上記電子輸送層５への電子の注
入効率が高く、高輝度の発光か可能であると共に、上記
マグネシウム層６の上ｊ二半田付けの可能なニッケル層
７を積層しているので、上記電極への半田付けが可能で
あり、端子取り出しが容易である。

次に、第２の実施例を第２図に示す。この実施例は、前
述の実施例の電子を注入する側の電極において、ニッケ
ル層７に替えて、アルミニウム層８をマグネシウム層６
の上に積層した点のみが前述の実施例と異なる。したが
って、前述の実施例と同一構成部は同一番号を付して、
電子を注入する側の電極に関する部分のみを以下に説明
する。

第２図に示すように、上記実施例の有機ＥＬ素子は、仕
事関数の低いマグネシウム層６の上に抵抗率が２．５ｘ
ｌＯ’ΩＣｌ１１のアルミニウムからなるアルミニウム
層８を積み重ねて電子を注入する側の電極を形成してい
る。

上記の構成の有機ＥＬ素子は、仕事関数の低いマグネシ
ウム層６が電子輸送層５ｊこ接しているのて、電子輸送
層５への電子の注入効率か高く、高輝度の発光が可能で
あると共に、上記マグネシウム層６の上に抵抗率の低い
アルミニウム層８を積層しているので、上記電子を注入
する側の電極での電圧降下を小さくすることができる。

次に、第３の実施例を第３図に示す。この実施例は、第
２の実施例の電子を注入する側の電極において、アルミ
ニウム層８の上に、ニッケルからなるニッケル層９を積
み重ねた点のみが第２の実施例と異なる。したがって、
前述の実施例と同一構成部は同一番号を付して、電子を
注入する側の電極に関する部分のみを以下に説明する。

第３図に示すように、上記実施例の有機ＥＬ素子は、仕
事関数の低いマグネシウム層６の上に抵抗率の低いアル
ミニウム層８を積み重ねて、更に、上記アルミニウム層
８の上に半田付けの可能なニッケル層９を積み重ねて電
子を注入する側の電極を形成している。

上記構成の有機ＥＬ素子は、仕事関数の低いマグネシウ
ム層６が電子輸送層５に接しているので、電子輸送層５
への電子の注入効率が高く、高輝度の発光が可能である
と共に、上記マグネシウム層６の上に抵抗率の低いアル
ミニウム層８を積み重ねているので、上記電子を注入す
る側の電極での電圧降下を小さくすることができて、更
に、上記アルミニウム層８の上に半田付けの可能なニッ
ケル層９を積み重ねているので、上記電子を注入する側
の電極への半田付けが可能であり、端子取り出しが容易
である。

次に、第４の実施例を第４図に示す。この実施例は、ガ
ラス基板１１上に透明電極Ｉ２をストライプ状に形成し
、その上にトリフェニルジアミンからなる正孔輸送層１
３．テトラフェニルシクロペンタジェンからなる発光層
１４を、順次抵抗加熱蒸着法により、それぞれ５００人
程度の厚さに形成する。上記発光層１４の上に、上記透
明電極１２と直交する方向に伸びるストライプ状に、仕
事関数の低いマグネシウムからなるマグネシウム層１６
と半田付けの可能なニッケルからなるニッケル層１７を
、順次積み重ねて、電子を注入する側の電極を形成して
いる。

上記構成の有機ＥＬ素子は、仕事関数の低いマグネシウ
ム層１６が上記発光層１４に接しているので、上記発光
層１４への電子の注入効率が高く、高輝度の発光が可能
であると共に、上記マグネシウム層１６の上に半田付け
の可能なニッケル層Ｉ７を積み重ねているので、上記電
子を注入する側の電極への半田付けが可能であり、端子
取り出しが容易である。

次に、第５の実施例を第５図に示す。この実施例は、ガ
ラス基板２１上に透明電極２２をストライプ状に形成し
、その上にテトラフェニルシクロペンタジェンからなる
発光層２４．ペリレン誘導体からなる電子輸送層２５を
、順次抵抗加熱蒸着法により、それぞれ５００人程鹿の
厚さに形成する。上記電子輸送層２５の上に、上記透明
電極２２と直交する方向に伸びるストライプ状に、仕事
関数の低いマグネシウムからなるマグネシウム層２６と
半田付けの可能なニッケルからなるニッケル層２７を順
次積み重ねて、電子を注入する側の電極を形成している
。

上記構成の有機ＥＬ素子は、仕事関数の低いマグネシウ
ム層２６が上記電子輸送層２５に接するので、上記電子
輸送層２５への電子の注入効率が高く、高輝度の発光が
可能であると共に、上記マグネシウム層２６の上に半田
付けの可能なニッケル層２７を積み重ねているので、上
記電子を注入する側の電極への半田付けか可能であり、
端子取り出しが容易である。

上記５つの実施例では、正孔輸送層の材料としてはトリ
フェニルジアミン、発光層の材料としてはテトラフェニ
ルシクロペンタジェン、電子輸送層の材料としてはペリ
レン誘導体を用いたが、その他の有機材料を用いてもよ
い。また、上記５つの実施例では、仕事関数の低い電極
材料としてマグネシウムを用いたが、リチウムやトリウ
ムやセシウムなどを用いてもよい。また、上記５つの実
施例では、半田付は可能な電極材料としてニッケルを用
いたが、銅や鉄などを用いてもよい。また、上記５つの
実施例では、抵抗率の低い電極材料としてアルミニウム
を用いたか、銀や金や銅を用いてもよい。

［発明の効果］以上の説明より明らかなように、本発明の有機ＥＬ素子
は、電子を注入する側の電極が２層以上の積層構造であ
るので、上記電極材料として仕事関数の低い金属と、抵
抗率の低い金属または半田付けの可能な金属などを２つ
以上選択することができる。

電子を注入する側の電極を、仕事関数の低い金属の上に
半田付けが可能な金属を積層してなるよう選択した場合
には、高輝度の発光か可能であると共に、上記電極から
の端子取り出しが容易にできる。

また、電子を注入する側の電極を、仕事関数の低い金属
の上にその金属よりも抵抗率の低い金属を積層してなる
よう選択した場合には、高輝度の発光が可能であると共
に、上記電極での電圧降下を小さくできる。

また、電子を注入する側の電極は、仕事関数の低い金属
の上にその金属よりも抵抗率の低い金属を積層して、更
に、その上に半田付けか可能な金属を積層してなるよう
選択した場合には、高輝度の発光か可能であると共に、
上記電極での電圧降下が小さくできて、更に、上記電極
の端子取り出しが容易にてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の有機ＥＬ素子の一実施例の断面図、第
２図は本発明の第２の実施例の断面図、第３図は本発明
の第３の実施例の断面図、第４図は本発明の第４の実施
例の断面図、第５図は本発明の第５の実施例の断面図で
ある。夏、１１．２ト・・ガラス基板、２．１２．２２・・透明電極、３．１３・正孔輸送層、
４．１４．２４・・・発光層、５．２５・・・電子輸送
層、６．１６．２６・・・マグネシウム層、７．９，１
７．２７・・・ニッケル層、８・・・アルミニウム層。特　許　出　願　人　シャープ株式会社代　理　人　弁
理士　青　山　葆　ほか夏名第図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）夫々有機薄膜からなる正孔輸送層と発光層と電子
輸送層の３層を積み重ねた積層構造、あるいは夫々有機
薄膜からなる発光層と電子輸送層の２層を積み重ねた積
層構造、あるいは夫々有機薄膜からなる正孔輸送層と発
光層の２層を積み重ねた積層構造を電極で挾んだ有機Ｅ
Ｌ素子において、電子を注入する側の電極を少なくとも２層の積層構造と
したことを特徴とする有機ＥＬ素子。
（２）上記電子を注入する側の電極は仕事関数の低い金
属の上に半田付けが可能な金属を積層してなることを特
徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
（３）上記電子を注入する側の電極は仕事関数の低い金
属の上に、その金属よりも抵抗率の低い金属を積層して
なることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
（４）上記電子を注入する側の電極は仕事関数の低い金
属の上に、その金属よりも抵抗率の低い金属と、半田付
けが可能な金属を順次積層してなることを特徴とする請
求項１に記載の有機ＥＬ素子。