JPH05114487A - 有機薄膜発光素子 - Google Patents
有機薄膜発光素子Info
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- JPH05114487A JPH05114487A JP3248122A JP24812291A JPH05114487A JP H05114487 A JPH05114487 A JP H05114487A JP 3248122 A JP3248122 A JP 3248122A JP 24812291 A JP24812291 A JP 24812291A JP H05114487 A JPH05114487 A JP H05114487A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】発光特性と信頼性に優れる有機薄膜発光素子を
得る。 【構成】正孔注入電極と電子注入電極からなる一対の電
荷注入電極と、その間に挟まれた電荷注入層および発光
層とを有し、電荷注入層は正孔注入層と電子注入層のう
ちの少なくとも正孔注入層からなり発光層に電荷を注入
するものであり、発光層は有機物質からなり注入された
電荷を再結合して所定の波長の発光を行うものであり、
電荷注入電極は電荷を電荷注入層又は発光層に注入する
ものであり、この際電子注入電極は導電膜上に電子注入
性の導電性高分子膜が積層されたものである。
得る。 【構成】正孔注入電極と電子注入電極からなる一対の電
荷注入電極と、その間に挟まれた電荷注入層および発光
層とを有し、電荷注入層は正孔注入層と電子注入層のう
ちの少なくとも正孔注入層からなり発光層に電荷を注入
するものであり、発光層は有機物質からなり注入された
電荷を再結合して所定の波長の発光を行うものであり、
電荷注入電極は電荷を電荷注入層又は発光層に注入する
ものであり、この際電子注入電極は導電膜上に電子注入
性の導電性高分子膜が積層されたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は有機薄膜発光素子の電
子注入電極に係り、特に安定性に優れ発光効率に優れる
電子注入電極の構成に関する。
子注入電極に係り、特に安定性に優れ発光効率に優れる
電子注入電極の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のブラウン管に代わるフラットディ
スプレイの需要の急増に伴い、各種表示素子の開発及び
実用化が精力的に進められている。エレクトロルミネッ
センス素子（以下ＥＬ素子とする）もこうしたニ−ズに
即応するものであり、特に全固体の自発発光素子とし
て、他のディスプレイにはない高解像度及び高視認性に
より注目を集めている。
スプレイの需要の急増に伴い、各種表示素子の開発及び
実用化が精力的に進められている。エレクトロルミネッ
センス素子（以下ＥＬ素子とする）もこうしたニ−ズに
即応するものであり、特に全固体の自発発光素子とし
て、他のディスプレイにはない高解像度及び高視認性に
より注目を集めている。
【０００３】現在、実用化されているものは、発光層に
ＺｎＳ／Ｍｎ系を用いた無機材料からなるＥＬ素子であ
る。しかるに、この種の無機ＥＬ素子は発光に必要な駆
動電圧が２００Ｖ程度と高いため駆動方法が複雑となり
製造コストが高いといった問題点がある。また、青色発
光の効率が低いため、フルカラ−化が困難である。これ
に対して、有機材料を用いた薄膜発光素子は、発光に必
要な駆動電圧が大幅に低減でき、かつ各種発光材料の添
加によりフルカラ−化の可能性をに持つことから、近年
研究が活発化している。
ＺｎＳ／Ｍｎ系を用いた無機材料からなるＥＬ素子であ
る。しかるに、この種の無機ＥＬ素子は発光に必要な駆
動電圧が２００Ｖ程度と高いため駆動方法が複雑となり
製造コストが高いといった問題点がある。また、青色発
光の効率が低いため、フルカラ−化が困難である。これ
に対して、有機材料を用いた薄膜発光素子は、発光に必
要な駆動電圧が大幅に低減でき、かつ各種発光材料の添
加によりフルカラ−化の可能性をに持つことから、近年
研究が活発化している。
【０００４】特に、インジウムスズ酸化物（以下ＩＴＯ
と略する）からなる透明電極上に、正孔注入層と発光層
を積層し、この上にＭｇとＡｇの合金（混合比１０：
１）を蒸着した構造において、発光物質にトリス（８−
ヒドロキシキノリン）アルミニウムを、正孔注入物質に
１，１’−ビス（４−Ｎ，Ｎ−ジトリアミノフェニル）
シクロヘキサンを用いることにより、１０Ｖ以下の直流
電圧印加で１０００ｃｄ／ｍ2 以上の輝度が得られたと
いう報告がなされて以来開発に拍車がかけられた（App
l.Phys.Lett. 51,913,(1987))。
と略する）からなる透明電極上に、正孔注入層と発光層
を積層し、この上にＭｇとＡｇの合金（混合比１０：
１）を蒸着した構造において、発光物質にトリス（８−
ヒドロキシキノリン）アルミニウムを、正孔注入物質に
１，１’−ビス（４−Ｎ，Ｎ−ジトリアミノフェニル）
シクロヘキサンを用いることにより、１０Ｖ以下の直流
電圧印加で１０００ｃｄ／ｍ2 以上の輝度が得られたと
いう報告がなされて以来開発に拍車がかけられた（App
l.Phys.Lett. 51,913,(1987))。
【０００５】この種の積層構造素子は、駆動用直流電源
のプラス側をＩＴＯ電極と、マイナス側をＭｇ／Ａｇ電
極に接続することにより、該ＩＴＯ電極から注入された
正孔と該Ｍｇ／Ａｇから注入された電子が発光層中で輻
射再結合により発光するものと考えられており、特に正
孔注入層の導入により、正孔の発光層への注入性が向上
したため発光効率の大幅な改善がなされたものと推定さ
れている。（以下、駆動電源のプラス側と接続し正孔の
注入を行う電極を正孔注入電極、マイナス側と接続し、
電子の注入を行う電極を電子注入電極と称する）。
のプラス側をＩＴＯ電極と、マイナス側をＭｇ／Ａｇ電
極に接続することにより、該ＩＴＯ電極から注入された
正孔と該Ｍｇ／Ａｇから注入された電子が発光層中で輻
射再結合により発光するものと考えられており、特に正
孔注入層の導入により、正孔の発光層への注入性が向上
したため発光効率の大幅な改善がなされたものと推定さ
れている。（以下、駆動電源のプラス側と接続し正孔の
注入を行う電極を正孔注入電極、マイナス側と接続し、
電子の注入を行う電極を電子注入電極と称する）。
【０００６】現在、上記電荷注入層と発光層の積層をベ
−スとした各種構造の素子が提案されている。その典型
的な例を断面図を参照しながら説明する。
−スとした各種構造の素子が提案されている。その典型
的な例を断面図を参照しながら説明する。
【０００７】図５は従来の有機薄膜発光素子を示す断面
図である。発光は図中の矢印に示す方向に進む。ガラス
等の絶縁性透明基板１Ａの上に、ＩＴＯ、酸化スズ（Ｓ
ｎＯ 2 ）等の透明導電膜からなる正孔注入電極６を形成
し、次に正孔注入層５、発光層４と順次有機薄膜を成膜
する。最後に電子注入電極９を蒸着にて形成する。なお
該電子注入電極９用の材料としては、電子注入性の良好
なＭｇ系アロイが一般的に用いられている。
図である。発光は図中の矢印に示す方向に進む。ガラス
等の絶縁性透明基板１Ａの上に、ＩＴＯ、酸化スズ（Ｓ
ｎＯ 2 ）等の透明導電膜からなる正孔注入電極６を形成
し、次に正孔注入層５、発光層４と順次有機薄膜を成膜
する。最後に電子注入電極９を蒸着にて形成する。なお
該電子注入電極９用の材料としては、電子注入性の良好
なＭｇ系アロイが一般的に用いられている。
【０００８】図６は、従来の異なる有機薄膜発光素子を
示す断面図である。前図と成膜順を逆にした構造であ
る。すなわち、絶縁性基板１上にＭｇ系アロイ等の電子
注入電極９を蒸着し、次に発光層４、正孔注入層５と順
次有機薄膜を成膜し、最後に正孔注入電極６であるＩＴ
Ｏ等の透明電極を形成したものである。この構造では、
図中の矢印で示した様に、発光は前図の場合と反対方向
へ進む。
示す断面図である。前図と成膜順を逆にした構造であ
る。すなわち、絶縁性基板１上にＭｇ系アロイ等の電子
注入電極９を蒸着し、次に発光層４、正孔注入層５と順
次有機薄膜を成膜し、最後に正孔注入電極６であるＩＴ
Ｏ等の透明電極を形成したものである。この構造では、
図中の矢印で示した様に、発光は前図の場合と反対方向
へ進む。
【０００９】図７は従来のさらに異なる実施例に係る有
機薄膜発光素子を示す断面図である。発光層中への電子
注入性を向上させて、発光効率を向上させることを意図
して提案された電子注入層を含む３層構造素子の例であ
る。ガラス等の絶縁性透明基板１Ａ上に、ＩＴＯ等の透
明導電膜からなる正孔注入電極６を形成し、正孔注入層
５，発光層４さらに電子注入層８の３層を成膜する。最
後に電子注入電極９としてＭｇ系アロイを用いて蒸着す
る。図８は従来のさらに異なる実施例に係る有機薄膜発
光素子を示す断面図である。前図と成膜順序を逆にした
構造である。すなわち、絶縁性基板１上にＭｇ系アロイ
等の電子注入電極９を蒸着し、次に、電子注入層８、発
光層４、正孔注入層５と順次有機薄膜を成膜し、最後に
正孔注入電極６であるＩＴＯ等の透明電極を形成したも
のである。
機薄膜発光素子を示す断面図である。発光層中への電子
注入性を向上させて、発光効率を向上させることを意図
して提案された電子注入層を含む３層構造素子の例であ
る。ガラス等の絶縁性透明基板１Ａ上に、ＩＴＯ等の透
明導電膜からなる正孔注入電極６を形成し、正孔注入層
５，発光層４さらに電子注入層８の３層を成膜する。最
後に電子注入電極９としてＭｇ系アロイを用いて蒸着す
る。図８は従来のさらに異なる実施例に係る有機薄膜発
光素子を示す断面図である。前図と成膜順序を逆にした
構造である。すなわち、絶縁性基板１上にＭｇ系アロイ
等の電子注入電極９を蒸着し、次に、電子注入層８、発
光層４、正孔注入層５と順次有機薄膜を成膜し、最後に
正孔注入電極６であるＩＴＯ等の透明電極を形成したも
のである。
【００１０】以上の他にもいくつかの構造についての提
案がなされている。いずれにしても、現在のところ、以
下の３点が一般的に研究開発されている素子における特
徴である。 有機電荷注入層と有機発光層の少なくも２層以上の積
層構造である。 発光光を取り出すための電極としてはＩＴＯまたはＳ
ｎＯ2 の透明導電膜が用いられている。かつ該ＩＴＯま
たはＳｎＯ2 電極は正孔注入電極である。 電子注入電極にはＭｇ系アロイが用いられる。
案がなされている。いずれにしても、現在のところ、以
下の３点が一般的に研究開発されている素子における特
徴である。 有機電荷注入層と有機発光層の少なくも２層以上の積
層構造である。 発光光を取り出すための電極としてはＩＴＯまたはＳ
ｎＯ2 の透明導電膜が用いられている。かつ該ＩＴＯま
たはＳｎＯ2 電極は正孔注入電極である。 電子注入電極にはＭｇ系アロイが用いられる。
【００１１】特に、については、発光層からの発光を
取り出すための電極には、Ａｕ、Ｐｔ等を数１００Å形
成した半透膜を用いることもあるが、透明性や成膜性に
おいて、ＩＴＯまたはＳｎＯ2 の透明導電膜におよばな
い。したがって、現在のところ該ＩＴＯまたはＳｎＯ2
が一般的に用いられている。
取り出すための電極には、Ａｕ、Ｐｔ等を数１００Å形
成した半透膜を用いることもあるが、透明性や成膜性に
おいて、ＩＴＯまたはＳｎＯ2 の透明導電膜におよばな
い。したがって、現在のところ該ＩＴＯまたはＳｎＯ2
が一般的に用いられている。
【００１２】しかるに、ＩＴＯは正孔注入性は良好であ
るものの電子注入性には乏しいため、正孔注入電極にし
か適用することが出来ない。一方において、電子注入
電極材料としては、各種金属が検討されているが、現在
のところその理論的根拠については明確に解明されては
いないものの、Ｍｇが最も電子注入性に優れていること
から、広く用いられている。
るものの電子注入性には乏しいため、正孔注入電極にし
か適用することが出来ない。一方において、電子注入
電極材料としては、各種金属が検討されているが、現在
のところその理論的根拠については明確に解明されては
いないものの、Ｍｇが最も電子注入性に優れていること
から、広く用いられている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらＭｇは酸
化性が高く不安定であることから単独では電極として適
用が難しく、Ａｇ、Ｉｎ、Ａｌ等とのアロイ系が一般的
に使用される。ところで、有機薄膜発光素子は低電圧駆
動やフルカラ−化の可能性等を強く示唆しているもの
の、性能面で解決しなければならない課題が多く残され
いる。特に１万時間程度の長時間駆動に伴う特性劣化の
問題は乗り越えなければならないハ−ドルである。この
劣化原因についての詳細は現在不明であるが、電圧印加
時に生じるジュ−ル熱による有機膜自身または有機膜と
電極界面の劣化が指摘されている。その他に、有機膜の
膜厚が発光層と電荷注入層あわせて１μｍ以下と薄いた
め、有機膜形成時に発生するピンホ−ル等の電気的欠陥
も問題となっており、成膜性の良好な有機材料の開発が
必要である。さらに、電子注入電極としてＭｇ系アロイ
電極を用いることによる問題点も種々生じる。具体的に
は以下の通りである。
化性が高く不安定であることから単独では電極として適
用が難しく、Ａｇ、Ｉｎ、Ａｌ等とのアロイ系が一般的
に使用される。ところで、有機薄膜発光素子は低電圧駆
動やフルカラ−化の可能性等を強く示唆しているもの
の、性能面で解決しなければならない課題が多く残され
いる。特に１万時間程度の長時間駆動に伴う特性劣化の
問題は乗り越えなければならないハ−ドルである。この
劣化原因についての詳細は現在不明であるが、電圧印加
時に生じるジュ−ル熱による有機膜自身または有機膜と
電極界面の劣化が指摘されている。その他に、有機膜の
膜厚が発光層と電荷注入層あわせて１μｍ以下と薄いた
め、有機膜形成時に発生するピンホ−ル等の電気的欠陥
も問題となっており、成膜性の良好な有機材料の開発が
必要である。さらに、電子注入電極としてＭｇ系アロイ
電極を用いることによる問題点も種々生じる。具体的に
は以下の通りである。
【００１４】Ｍｇ系アロイ電極において、Ａｇ、Ｉｎ
等をＭｇと混合してもなお充分には安定でなく、成膜後
に電気抵抗が増大し、特性不良をおこすことがある。 Ｍｇは蒸気圧が非常に高いため、膜厚の正確なコント
ロ−ルやＭｇ系アロイにおける混合比の正確なコントロ
−ルが困難である。
等をＭｇと混合してもなお充分には安定でなく、成膜後
に電気抵抗が増大し、特性不良をおこすことがある。 Ｍｇは蒸気圧が非常に高いため、膜厚の正確なコント
ロ−ルやＭｇ系アロイにおける混合比の正確なコントロ
−ルが困難である。
【００１５】したがって、Ｍｇにかわる安定な電子注入
電極として、各種材料が検討されてきたが、現在のとこ
ろ有機膜への電子注入性においてＭｇ系アロイを凌駕す
るものは得られていない。
電極として、各種材料が検討されてきたが、現在のとこ
ろ有機膜への電子注入性においてＭｇ系アロイを凌駕す
るものは得られていない。
【００１６】本発明は、上述の点に鑑みてなされその目
的は電子注入層や発光層への電子注入性に優れる上、安
定性が良く且つ製造容易な電子注入電極を開発すること
により発光効率と信頼性に優れる有機薄膜発光素子を提
供することにある。
的は電子注入層や発光層への電子注入性に優れる上、安
定性が良く且つ製造容易な電子注入電極を開発すること
により発光効率と信頼性に優れる有機薄膜発光素子を提
供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上述の目的は、この発明
によれば正孔注入電極と電子注入電極からなる一対の電
荷注入電極と、その間に挟まれた電荷注入層および発光
層とを有し、電荷注入層は正孔注入層と電子注入層のう
ちの少なくとも正孔注入層からなり発光層に電荷を注入
するものであり、発光層は有機物質からなり注入された
電荷を再結合して所定の波長の発光を行うものであり、
電荷注入電極は電荷を電荷注入層又は発光層に注入する
ものであり、この際電子注入電極は導電膜上に電子注入
性の導電性高分子膜が積層されたものであるとすること
により達成される。導電膜としては金属膜やＩＴＯ、Ｓ
ｎＯ2 等の無機膜が用いられる。
によれば正孔注入電極と電子注入電極からなる一対の電
荷注入電極と、その間に挟まれた電荷注入層および発光
層とを有し、電荷注入層は正孔注入層と電子注入層のう
ちの少なくとも正孔注入層からなり発光層に電荷を注入
するものであり、発光層は有機物質からなり注入された
電荷を再結合して所定の波長の発光を行うものであり、
電荷注入電極は電荷を電荷注入層又は発光層に注入する
ものであり、この際電子注入電極は導電膜上に電子注入
性の導電性高分子膜が積層されたものであるとすること
により達成される。導電膜としては金属膜やＩＴＯ、Ｓ
ｎＯ2 等の無機膜が用いられる。
【００１８】
【作用】導電性高分子の導電性は十分大きくないので導
電性高分子膜は高導電性の導電膜上に積層される。また
導電膜は導電性高分子膜を電解重合で調製する際の電極
として機能する。導電性高分子の電子注入層や発光層に
対する電子注入性は良好であり保存安定性や成膜性また
有機膜との密着性にも優れる。
電性高分子膜は高導電性の導電膜上に積層される。また
導電膜は導電性高分子膜を電解重合で調製する際の電極
として機能する。導電性高分子の電子注入層や発光層に
対する電子注入性は良好であり保存安定性や成膜性また
有機膜との密着性にも優れる。
【００１９】
【実施例】次にこの発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本発明における導電性高分子膜については、適当
なド−パントを添加した、体積抵抗率１０-1〜１０-3Ω
・ｃｍの範囲にある各種材料が適用可能である。具体的
には、ポリアセチレン、ポリピロ−ル、ポリフラン、ポ
リカルバゾ−ル、ポリチアジル、ポリチエニレン、ポリ
ジベンゾチオフェンスルフィド、ポリ−ｐ−フェニレ
ン、ポリ−ｐ−フェニレンビニレン、ポリ−ｐ−フェニ
レンスルフィド、ポリアニリン等が挙げられる（ド−パ
ントとしては、Ｉ2 、ＣｌＯ4 、ＡｓＦ5 等が一般的で
ある）。
する。本発明における導電性高分子膜については、適当
なド−パントを添加した、体積抵抗率１０-1〜１０-3Ω
・ｃｍの範囲にある各種材料が適用可能である。具体的
には、ポリアセチレン、ポリピロ−ル、ポリフラン、ポ
リカルバゾ−ル、ポリチアジル、ポリチエニレン、ポリ
ジベンゾチオフェンスルフィド、ポリ−ｐ−フェニレ
ン、ポリ−ｐ−フェニレンビニレン、ポリ−ｐ−フェニ
レンスルフィド、ポリアニリン等が挙げられる（ド−パ
ントとしては、Ｉ2 、ＣｌＯ4 、ＡｓＦ5 等が一般的で
ある）。
【００２０】これらの導電性高分子の成膜方法は、各種
の方法が試みられているが、薄膜形成が可能で、かつ成
膜条件のコントロ−ルが比較的容易であることから、電
解重合法が一般的である。すなわち、適当な有機溶媒中
に支持電解質と該高分子材料のモノマ−を溶かし、正負
両電極間に電圧を印加することにより、正極または負極
上に成膜する方法である。したがって、電解重合法を適
用する場合、前述した有機発光素子の支持基体となるガ
ラス等の透明絶縁基板上に無機材料からなる導電膜を形
成したものを電解重合高分子膜形成用電極として利用す
ることが有効な方法である。
の方法が試みられているが、薄膜形成が可能で、かつ成
膜条件のコントロ−ルが比較的容易であることから、電
解重合法が一般的である。すなわち、適当な有機溶媒中
に支持電解質と該高分子材料のモノマ−を溶かし、正負
両電極間に電圧を印加することにより、正極または負極
上に成膜する方法である。したがって、電解重合法を適
用する場合、前述した有機発光素子の支持基体となるガ
ラス等の透明絶縁基板上に無機材料からなる導電膜を形
成したものを電解重合高分子膜形成用電極として利用す
ることが有効な方法である。
【００２１】この様にして形成した導電性高分子膜は、
安定でかつ、導電膜との密着性に優れているだけでな
く、有機膜同志であることから、その上に形成した有機
膜との密着性にも優れている。
安定でかつ、導電膜との密着性に優れているだけでな
く、有機膜同志であることから、その上に形成した有機
膜との密着性にも優れている。
【００２２】なお、上記導電性高分子の中で特にポリピ
ロ−ルは、体積抵抗率が比較的小さく（１０-3Ω・ｃｍ
程度）、電子注入性に優れ、成膜コントロ−ルが容易で
あることが詳細な検討により見出せたので、以下ポリピ
ロ−ルを取り上げて、詳述する。
ロ−ルは、体積抵抗率が比較的小さく（１０-3Ω・ｃｍ
程度）、電子注入性に優れ、成膜コントロ−ルが容易で
あることが詳細な検討により見出せたので、以下ポリピ
ロ−ルを取り上げて、詳述する。
【００２３】上述した様に、ポリピロ−ル膜は電子注入
性に優れているため、Ａｕ，Ａｇその他の無機金属膜を
コ−トしたガラス基板上に電解重合法にて成膜し電子注
入電極とした後（この場合は該電子注入電極は透明電極
でない）、有機膜、正孔注入電極（透明電極とする必要
があるため、ＩＴＯ，ＳｎＯ2 を使用）と順次形成した
素子は、Ｍｇ系アロイを電子注入電極に用いた場合と同
等の発光特性が得られる。また、該ポリピロ−ル膜は可
視光領域で極めて透過率が大きいため（７０〜９０
％）、ＩＴＯまたはＳｎＯ2 上に形成して電子注入電極
として用いれば、発光層からの発光を取りだすための透
明電極として用いることができる。したがって、下地に
用いる導電膜の選択により、単に電子注入電極機能を有
する電極としても使用可能であるばかりでなく、発光層
からの発光を取り出すための透明電極機能を兼ね備える
ことも可能である。さらには、該ポリピロ−ル膜とＩＴ
Ｏの積層膜を電子注入電極とし、正孔注入電極にＩＴＯ
を適用することにより両面発光素子への応用も可能であ
る。
性に優れているため、Ａｕ，Ａｇその他の無機金属膜を
コ−トしたガラス基板上に電解重合法にて成膜し電子注
入電極とした後（この場合は該電子注入電極は透明電極
でない）、有機膜、正孔注入電極（透明電極とする必要
があるため、ＩＴＯ，ＳｎＯ2 を使用）と順次形成した
素子は、Ｍｇ系アロイを電子注入電極に用いた場合と同
等の発光特性が得られる。また、該ポリピロ−ル膜は可
視光領域で極めて透過率が大きいため（７０〜９０
％）、ＩＴＯまたはＳｎＯ2 上に形成して電子注入電極
として用いれば、発光層からの発光を取りだすための透
明電極として用いることができる。したがって、下地に
用いる導電膜の選択により、単に電子注入電極機能を有
する電極としても使用可能であるばかりでなく、発光層
からの発光を取り出すための透明電極機能を兼ね備える
ことも可能である。さらには、該ポリピロ−ル膜とＩＴ
Ｏの積層膜を電子注入電極とし、正孔注入電極にＩＴＯ
を適用することにより両面発光素子への応用も可能であ
る。
【００２４】なお、該ポリピロ−ル膜の膜厚について
は、透明電極として用いる場合は、３００〜２０００
Å，好適には５００〜１０００Åの範囲内であり、この
範囲内であれば、可視光領域で７０％以上の透過率を得
ることができる。
は、透明電極として用いる場合は、３００〜２０００
Å，好適には５００〜１０００Åの範囲内であり、この
範囲内であれば、可視光領域で７０％以上の透過率を得
ることができる。
【００２５】ところで、有機発光素子の有機膜について
は、抵抗加熱蒸着法、電子ビ−ム蒸着法等が用いられて
いるが、抵抗加熱法が一般的である。正孔注入物質とし
ては、前記の１，１’−ビス（４−Ｎ，Ｎ−ジトリアミ
ノフェニル）シクロヘキサン等のジアミン系化合物、ス
チルベン系化合物、ヒドラゾン系化合物、ブタジエン系
化合物が使われている。代表的な正孔注入物質が化学式
（５−１）ないし化学式（５−７）に示される。良好な
発光特性を得るための該正孔注入層の膜厚は、２００〜
２０００Å，好適には３００〜８００Åである。
は、抵抗加熱蒸着法、電子ビ−ム蒸着法等が用いられて
いるが、抵抗加熱法が一般的である。正孔注入物質とし
ては、前記の１，１’−ビス（４−Ｎ，Ｎ−ジトリアミ
ノフェニル）シクロヘキサン等のジアミン系化合物、ス
チルベン系化合物、ヒドラゾン系化合物、ブタジエン系
化合物が使われている。代表的な正孔注入物質が化学式
（５−１）ないし化学式（５−７）に示される。良好な
発光特性を得るための該正孔注入層の膜厚は、２００〜
２０００Å，好適には３００〜８００Åである。
【００２６】
【化１】
【００２７】発光物質としては、前記トリス（８−ヒド
ロキシキノリン）アルミニウム等の金属キレ−ト化合物
や、ロ−ダミン、クマリン等各種色素が使われている。
代表的な発光物質が化学式（６−１）ないし化学式（６
−７）に示される。良好な発光特性を得るための該発光
層の膜厚は、２００〜２０００Å，好適には３００〜８
００Åである。
ロキシキノリン）アルミニウム等の金属キレ−ト化合物
や、ロ−ダミン、クマリン等各種色素が使われている。
代表的な発光物質が化学式（６−１）ないし化学式（６
−７）に示される。良好な発光特性を得るための該発光
層の膜厚は、２００〜２０００Å，好適には３００〜８
００Åである。
【００２８】電子注入物質としては、ペリレンテトラカ
ルボン酸誘導体、オキサジアゾ−ル化合物が使われい
る。代表的な電子注入物質が化学式（７−１）ないし化
学式（７−３）に示される。良好な発光特性を得るため
の電子注入層の膜厚は、２００〜２０００Å，好適には
３００〜８００Åである。
ルボン酸誘導体、オキサジアゾ−ル化合物が使われい
る。代表的な電子注入物質が化学式（７−１）ないし化
学式（７−３）に示される。良好な発光特性を得るため
の電子注入層の膜厚は、２００〜２０００Å，好適には
３００〜８００Åである。
【００２９】
【化２】
【００３０】
【化３】
【００３１】（実施例１）図１はこの発明の実施例に係
る有機薄膜発光素子を示す断面図である。絶縁性基板１
上に抵抗加熱蒸着法によりＡｕ電極２を１０００Å厚に
形成する。次に、Ａｕをコ−トした絶縁性基板１を正極
とし、支持電解質であるＬｉＣｌＯ 4 とピロ−ルモノマ
−をアセトニトリル中に溶解せしめてなる電解液と負極
とを用いて、両極間に電圧印加することにより、Ａｕ電
極２上にポリピロ−ル膜３を４０００Å厚さに形成し、
電子注入電極を得た。次に基板１を抵抗加熱蒸着装置内
にセットし、発光層４、正孔注入層５の順に成膜した。
正孔注入層５には、前記化学式（５─１）を用い、ボ−
ト加熱温度２００°Ｃで、２Å／秒の成膜速度で５００
Å厚さに形成した。発光層４には、前記化学式（６─
１）を用い、ボ−ト加熱温度３００°Ｃで３Å／秒の成
膜速度で５００Å形成した。最後に、正孔注入性透明電
極６としてＩＴＯを、電子ビ−ム蒸着法にて１５００Å
厚さに形成した。本実施例ではＡｕ／ポリピロ−ル積層
膜は、単に電子注入電極としてのみ機能しており、発光
は図中の矢印で示したように上方から取り出す。
る有機薄膜発光素子を示す断面図である。絶縁性基板１
上に抵抗加熱蒸着法によりＡｕ電極２を１０００Å厚に
形成する。次に、Ａｕをコ−トした絶縁性基板１を正極
とし、支持電解質であるＬｉＣｌＯ 4 とピロ−ルモノマ
−をアセトニトリル中に溶解せしめてなる電解液と負極
とを用いて、両極間に電圧印加することにより、Ａｕ電
極２上にポリピロ−ル膜３を４０００Å厚さに形成し、
電子注入電極を得た。次に基板１を抵抗加熱蒸着装置内
にセットし、発光層４、正孔注入層５の順に成膜した。
正孔注入層５には、前記化学式（５─１）を用い、ボ−
ト加熱温度２００°Ｃで、２Å／秒の成膜速度で５００
Å厚さに形成した。発光層４には、前記化学式（６─
１）を用い、ボ−ト加熱温度３００°Ｃで３Å／秒の成
膜速度で５００Å形成した。最後に、正孔注入性透明電
極６としてＩＴＯを、電子ビ−ム蒸着法にて１５００Å
厚さに形成した。本実施例ではＡｕ／ポリピロ−ル積層
膜は、単に電子注入電極としてのみ機能しており、発光
は図中の矢印で示したように上方から取り出す。
【００３２】（実施例２）図２はこの発明の異なる実施
例に係る有機薄膜発光素子を示す断面図である。絶縁性
透明基板（ガラス）１Ａ上に電子ビ−ム蒸着法によりＩ
ＴＯ膜２Ａを１５００Å厚さに形成する。次に、上記実
施例１と同じ方法にて、ＩＴＯ膜２Ａ上にポリピロ−ル
膜３を８００Å形成し、電子注入性透明電極とした。続
いて上記実施例１と同一方法かつ同一条件にて、発光層
４、正孔注入層５を順次設け、最後に正孔注入電極６Ｂ
としてＡｇを１０００Å厚さに抵抗加熱蒸着法にて形成
した。本実施例では、ＩＴＯ／ポリピロ−ル積層膜は、
電子注入性透明電極であるため、発光は図中の矢印で示
した様に、実施例１と反対に下方へ取り出す。
例に係る有機薄膜発光素子を示す断面図である。絶縁性
透明基板（ガラス）１Ａ上に電子ビ−ム蒸着法によりＩ
ＴＯ膜２Ａを１５００Å厚さに形成する。次に、上記実
施例１と同じ方法にて、ＩＴＯ膜２Ａ上にポリピロ−ル
膜３を８００Å形成し、電子注入性透明電極とした。続
いて上記実施例１と同一方法かつ同一条件にて、発光層
４、正孔注入層５を順次設け、最後に正孔注入電極６Ｂ
としてＡｇを１０００Å厚さに抵抗加熱蒸着法にて形成
した。本実施例では、ＩＴＯ／ポリピロ−ル積層膜は、
電子注入性透明電極であるため、発光は図中の矢印で示
した様に、実施例１と反対に下方へ取り出す。
【００３３】（実施例３）図３は、この発明のさらに異
なる実施例に係る有機薄膜発光素子を示す断面図であ
る。電子注入層８として、前記化学式（７─１）を用い
た３層構造とした。したがって、絶縁性透明基板１Ａ
（ガラス）上にＩＴＯ膜２Ａ、ポリピロ−ル膜３、電子
注入層８、発光層４、正孔注入層５、正孔注入電極６Ｂ
の順に形成したもので電子注入層８を加えたことが上記
実施例２と異なる。なお電子注入層８は、発光層４や正
孔注入層５と同様に抵抗加熱蒸着装置により、ボ−ト加
熱温度３００°Ｃで２Å／秒の成膜速度で４００Å厚さ
に形成した。
なる実施例に係る有機薄膜発光素子を示す断面図であ
る。電子注入層８として、前記化学式（７─１）を用い
た３層構造とした。したがって、絶縁性透明基板１Ａ
（ガラス）上にＩＴＯ膜２Ａ、ポリピロ−ル膜３、電子
注入層８、発光層４、正孔注入層５、正孔注入電極６Ｂ
の順に形成したもので電子注入層８を加えたことが上記
実施例２と異なる。なお電子注入層８は、発光層４や正
孔注入層５と同様に抵抗加熱蒸着装置により、ボ−ト加
熱温度３００°Ｃで２Å／秒の成膜速度で４００Å厚さ
に形成した。
【００３４】以上に示した各実施例における有機発光素
子は、直流電圧印加により、緑色（発光中心波長：５５
０ｎｍ）の均一な発光が得られた。また、発光特性は電
子注入電極をＭｇ／ Ａｇアロイ（混合比１０：１）と
し、透明電極でかつ正孔注入電極としてＩＴＯを適用し
た素子と比較し、ほぼ同一の結果が再現性良く得られ
た。
子は、直流電圧印加により、緑色（発光中心波長：５５
０ｎｍ）の均一な発光が得られた。また、発光特性は電
子注入電極をＭｇ／ Ａｇアロイ（混合比１０：１）と
し、透明電極でかつ正孔注入電極としてＩＴＯを適用し
た素子と比較し、ほぼ同一の結果が再現性良く得られ
た。
【００３５】さらにＡｕ／ポリピロ−ル積層膜及びＩＴ
Ｏ／ポリピロ−ル積層膜はその上に形成した有機膜との
密着性が非常に良好で、素子形成後、保存中に剥離等の
現象は全く起こさず、安定であった。
Ｏ／ポリピロ−ル積層膜はその上に形成した有機膜との
密着性が非常に良好で、素子形成後、保存中に剥離等の
現象は全く起こさず、安定であった。
【００３６】（実施例４）図４はこの発明のさらに異な
る実施例に係る有機薄膜発光素子を示す断面図である。
本実施例は、該ＩＴＯ／ポリピロ−ル積層膜を使った応
用例としての両面発光素子である。実施例２と同様にＩ
ＴＯ膜２Ａを１５００Å厚さに設けた絶縁性透明基板１
Ａ（ガラス）上にポリピロ−ル膜３を８００Å形成して
なる電子注入性透明電極上に、順次、発光層４、正孔注
入層５を形成し、最後に正孔注入電極６としてＩＴＯ膜
を１５００Å厚さにを形成した。
る実施例に係る有機薄膜発光素子を示す断面図である。
本実施例は、該ＩＴＯ／ポリピロ−ル積層膜を使った応
用例としての両面発光素子である。実施例２と同様にＩ
ＴＯ膜２Ａを１５００Å厚さに設けた絶縁性透明基板１
Ａ（ガラス）上にポリピロ−ル膜３を８００Å形成して
なる電子注入性透明電極上に、順次、発光層４、正孔注
入層５を形成し、最後に正孔注入電極６としてＩＴＯ膜
を１５００Å厚さにを形成した。
【００３７】したがって、図中に矢印で示した様に、発
光層からの発光は、上下両電極から取り出せることにな
り両面発光素子となる。以上、実施例４に示した有機薄
膜発光素子は、直流電圧印加により、緑色（発光中心波
長：波長：５５０ｎｍ）の均一な発光が絶縁性透明基板
１Ａ（ガラス）側からも、正孔注入電極６からも得られ
た。また、発光輝度は両方向ともほぼ、同一であった。
光層からの発光は、上下両電極から取り出せることにな
り両面発光素子となる。以上、実施例４に示した有機薄
膜発光素子は、直流電圧印加により、緑色（発光中心波
長：波長：５５０ｎｍ）の均一な発光が絶縁性透明基板
１Ａ（ガラス）側からも、正孔注入電極６からも得られ
た。また、発光輝度は両方向ともほぼ、同一であった。
【００３８】
【発明の効果】正孔注入電極と電子注入電極からなる一
対の電荷注入電極と、その間に挟まれた電荷注入層およ
び発光層とを有し、電荷注入層は正孔注入層と電子注入
層のうちの少なくとも正孔注入層からなり発光層に電荷
を注入するものであり、発光層は有機物質からなり注入
された電荷を再結合して所定の波長の発光を行うもので
あり、電荷注入電極は電荷を電荷注入層又は発光層に注
入するものであり、この際電子注入電極は導電膜上に電
子注入性の導電性高分子膜が積層されたものであるの
で、高導電性の導電膜により電子注入電極の電気電導性
が保たれる上、電解重合法により電子注入電極の調製が
容易になる。また導電性高分子の電子注入性は良好であ
り保存安定性、有機膜との密着性にも優れるため特性と
信頼性に優れる有機薄膜発光素子が得られる。
対の電荷注入電極と、その間に挟まれた電荷注入層およ
び発光層とを有し、電荷注入層は正孔注入層と電子注入
層のうちの少なくとも正孔注入層からなり発光層に電荷
を注入するものであり、発光層は有機物質からなり注入
された電荷を再結合して所定の波長の発光を行うもので
あり、電荷注入電極は電荷を電荷注入層又は発光層に注
入するものであり、この際電子注入電極は導電膜上に電
子注入性の導電性高分子膜が積層されたものであるの
で、高導電性の導電膜により電子注入電極の電気電導性
が保たれる上、電解重合法により電子注入電極の調製が
容易になる。また導電性高分子の電子注入性は良好であ
り保存安定性、有機膜との密着性にも優れるため特性と
信頼性に優れる有機薄膜発光素子が得られる。
【図１】この発明の実施例に係る有機薄膜発光素子を示
す断面図
す断面図
【図２】この発明の異なる実施例に係る有機薄膜発光素
子を示す断面図
子を示す断面図
【図３】この発明のさらに異なる実施例に係る有機薄膜
発光素子を示す断面図
発光素子を示す断面図
【図４】この発明のさらに異なる実施例に係る有機薄膜
発光素子を示す断面図
発光素子を示す断面図
【図５】従来の有機薄膜発光素子を示す断面図
【図６】従来の異なる有機薄膜発光素子を示す断面図
【図７】従来のさらに異なる実施例に係る有機薄膜発光
素子を示す断面図
素子を示す断面図
【図８】従来のさらに異なる実施例に係る有機薄膜発光
素子を示す断面図
素子を示す断面図
１ 絶縁性基板 １Ａ 絶縁性透明基板 ２ Ａｕ電極 ２Ａ ＩＴＯ膜 ３ ポリピロール膜 ４ 発光層 ５ 正孔注入層 ６ 正孔注入電極 ６Ｂ 正孔注入電極 ７ 電源 ８ 電子注入層 ９ 電子注入電極
Claims (4)
- 【請求項１】正孔注入電極と電子注入電極からなる一対
の電荷注入電極と、その間に挟まれた電荷注入層および
発光層とを有し、 電荷注入層は正孔注入層と電子注入層のうちの少なくと
も正孔注入層からなり発光層に電荷を注入するものであ
り、 発光層は有機物質からなり注入された電荷を再結合して
所定の波長の発光を行うものであり、 電荷注入電極は電荷を電荷注入層又は発光層に注入する
ものであり、この際電子注入電極は導電膜上に電子注入
性の導電性高分子膜が積層されたものであることを特徴
とする有機薄膜発光素子。 - 【請求項２】請求項１記載の素子において、導電膜は透
明膜であることを特徴とする有機薄膜発光素子。 - 【請求項３】請求項１記載の素子において、正孔注入電
極が透明電極であることを特徴とする有機薄膜発光素
子。 - 【請求項４】請求項１記載の素子において、導電性高分
子膜はポリピロールであることを特徴とする有機薄膜発
光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3248122A JPH05114487A (ja) | 1991-08-23 | 1991-09-27 | 有機薄膜発光素子 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-211197 | 1991-08-23 | ||
| JP21119791 | 1991-08-23 | ||
| JP3248122A JPH05114487A (ja) | 1991-08-23 | 1991-09-27 | 有機薄膜発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05114487A true JPH05114487A (ja) | 1993-05-07 |
Family
ID=26518493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3248122A Pending JPH05114487A (ja) | 1991-08-23 | 1991-09-27 | 有機薄膜発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05114487A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002343555A (ja) * | 2001-05-18 | 2002-11-29 | Rohm Co Ltd | 有機ｅｌ表示装置 |
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