JPH08167477A - 有機エレクトロルミネセンス素子 - Google Patents

有機エレクトロルミネセンス素子

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JPH08167477A
JPH08167477A JP6270981A JP27098194A JPH08167477A JP H08167477 A JPH08167477 A JP H08167477A JP 6270981 A JP6270981 A JP 6270981A JP 27098194 A JP27098194 A JP 27098194A JP H08167477 A JPH08167477 A JP H08167477A
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JP
Japan
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light
reflector
anode
light emitting
organic
Prior art date
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Pending
Application number
JP6270981A
Other languages
English (en)
Inventor
Michio Arai
三千男 荒井
Kenji Nakatani
賢司 中谷
Noriyoshi Nanba
憲良 南波
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/85Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K50/856Arrangements for extracting light from the devices comprising reflective means

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バラツキのない均一な発光特性を有する有機
EL素子を提供すること。 【構成】 陽極6と陰極5と正孔注入手段2と、電子注
入手段4を具備する有機エレクトロルミネセンス素子に
おいて、陽極6をAlの如き金属で構成し、発光層の側
部に反射体8を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は有機エレクトロルミネセ
ンス(EL)素子に係り、特に陽極としてITOを使用
しない、側面より光を取出すことができる有機EL素子
に関する。
【0002】
【従来の技術】有機EL素子は、薄形の新しい発光源と
して注目されている。従来の有機EL素子は、図6に示
す如く、ガラス基板10上にITOからなる透明電極1
を形成し、この上に正孔注入輸送層2、発光層3、電子
注入輸送層4、陰極5等を形成することにより構成され
ている。
【0003】正孔注入輸送層2としては、例えば下記化
1で表されるテトラアリールジアミン誘導体を使用す
る。
【0004】
【化1】
【0005】〔化1において、R1 、R2 、R3 及びR
4 はそれぞれアリール基、アルキル基、アルコキシ基、
アリールオキシ基、アミノ基又はハロゲン原子を表す。
r1、r2、r3及びr4は、それぞれ0又は1〜5の
整数である。R5 及びR6 は、アルキル基、アルコキシ
基、アミノ基又はハロゲン原子を表し、これらは同一で
も異なるものであってもよい。r5及びr6は、それぞ
れ0又は1〜4の整数である。〕また前記化1以外の芳
香族三級アミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導
体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ
基を有するオキサジアゾール誘導体、ポリチオフェン等
を正孔注入輸送層2として使用する。
【0006】発光層3としては、トリス(8−キノリノ
ラト)アルミニウム等の金属錯体色素、テトラフェニル
ブタジエン、アントラセン、ペリレン、コロネン、12
−フタロペリノン誘導体、キナクリドン、ルブレン、ス
チリル系色素等の有機蛍光体や前記化1で示すテトラア
リールジアミン誘導体と、後述する電子注入輸送層4で
使用される化合物、例えばトリス(8−キノリノラト)
アルミニウム等の混合物などが使用される。
【0007】電子注入輸送層4としては、例えばトリス
(8−キノリノラト)アルミニウム等の金属錯体色素、
オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘
導体、ピリミジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリ
ン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオ
ロレン誘導体等が使用される。陰極5としては、仕事関
数の小さい材料、例えばLi、Na、Mg、Al、A
g、Inあるいはこれらの1種以上を含む合金例えばM
gAg(例えば重量比10:1)、MgIn等を使用す
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで前記の如く構
成された有機EL素子は、陽極として透明電極であるI
TOを使用している。ITOは製造方法がむずかしく、
しかもロット毎に特性や表面性にバラツキがあり、その
結果有機EL素子の発光特性が均一でないという問題が
あった。
【0009】本発明の目的は、このように均一の特性の
ものが得にくいITOを使用しないことにより、発光に
バラツキのない、均一の発光特性を有する有機EL素子
を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、図1に示す如く、陽極6としてAl等
の金属を使用する。この場合、Al等の金属は透光性が
ないので、発光層3から発光された光は横方向に出力さ
れる。それ故、反射体8を設けて光を取出す。また他の
側壁部分には遮光膜7を設けて側壁部分から発光した光
が外部に漏れないようにする。
【0011】
【作用】陽極としてITOを使用することがないので、
均一な特性の有機EL素子を得ることができる。また発
光層3が、非透過性の陰極5と陽極6に挟まれているの
で、発光層3から発光した光は横方向に出力する。
【0012】
【実施例】本発明の一実施例を図1にもとづき説明す
る。図1において、2は正孔注入輸送層、3は発光層、
4は電子注入輸送層、5は陰極、6は陽極、7は遮光
膜、8は反射体、20は基板である。
【0013】正孔注入輸送層2は、前記化1で表される
テトラアリールジアミン誘導体や、下記化2で表される
N、N′−ジ(3−メチルフェニル)−N、N′−ジフ
ェニル−4、4′−ジアミノ−1、1′ビフェニルを蒸
着することにより形成される。
【0014】
【化2】
【0015】発光層3は、前記正孔注入輸送層2を構成
する例えば化1で表されるテトラアリールジアミン誘導
体と、後述する電子注入輸送層4を構成する例えばトリ
ス(8−キノリノラト)アルミニウムとの混合体が使用
される。この場合、異なる蒸着源より蒸発させる共蒸着
により発光層3を形成することが好ましいが、これに限
定されるものではない。勿論他の蛍光性物質を含ませる
こともできる。
【0016】電子注入輸送層4は、例えばトリス(8−
キノリノラト)アルミニウムを蒸着することにより形成
される。陰極5は、前記の如き仕事関数の小さい材料で
構成され、例えばMgAgで構成される。
【0017】陽極6は、例えばAlが使用され、Alを
蒸着又はスパッタリングすることにより形成される。し
かしAlに限定されるものではなく、これ以外にMo、
W、Ni、Ta、Ti、Zr等を陽極として使用するこ
とができる。
【0018】遮光膜7は、発光層3において発光した光
が反射体8の存在しない側壁部分に漏れないようにす
る。遮光膜7として反射性を有するものを使用すれば、
反射体8に入る光を強くすることができる。遮光膜7と
しては、Al、Mo、W、Ni、Ta、Ti、Zr等を
スパッタリングあるいは蒸着により形成する。膜厚は数
μm〜数100μm形成する。
【0019】反射体8は、発光層3で発光された光を反
射して適宜の角度に反射するものであり、図1の例で
は、基板20に対して垂直方向に反射するものであり、
反射率の高いメタルで構成される。反射体8は、遮光膜
7と同様にAl、Mo、W、Ni、Ta、Ti、Zr等
を使用する。角度は例えばウェットエッチング法により
形成する。
【0020】基板20は、前記陰極5、電子注入輸送層
4、発光層3、正孔注入輸送層2、陽極6、遮光膜7が
形成されたり、反射体8が設けられるものであり、例え
ば石英やガラスにより構成される。
【0021】このように構成することにより、陽極6と
してITOを使用することなしに発光層3からの発光を
取出すことができる。発光した光は、陽極6が例えばA
l、陰極5が例えばMgAgのため、上下から非透光体
で挟まれるので、横方向に出力することになる。従って
この光は反射体8により反射され、上の方に送出され
る。この反射体8の反射面の角度を変えることにより、
これに応じた適当な方向に光を送出することができる。
さらに反射体8の位置していない側壁部分に、反射性を
有する遮光膜を設ければ反射体8に入射する光を強くす
ることができる。
【0022】本発明の第2実施例を図2及び図3により
説明する。図2は本発明の第2実施例構成図、図3はそ
の製造工程の概略説明図である。図2に示す第2実施例
では、絶縁層9を設けたことで図1に示すものと相違す
る。この絶縁層9の位置により発光部位を任意に定める
ことができる。
【0023】次に図2に示す第2実施例の製造工程につ
いて、図3により簡単に説明する。真空槽を1×10-4
Pa以下まで減圧した後、石英基板の如き基板20の表
面に、陰極5として、例えばMgAg(重量比10:
1)を蒸着する(図3(A)参照)。
【0024】次にプラズマCVD法により、SiN4
はSiO2 からなる絶縁層9を成膜する(図3(B)参
照)。SiN4 の成膜条件は以下の通りである。
【0025】パワー 50W SiH4 50SCCM NH3 70SCCM 圧力 10〜100Pa 温度 350℃ またSiO2 の成膜条件は以下の通りである。
【0026】パワー 50W TEOSガス 50SCCM O2 500SCCM 圧力 10〜70Pa 温度 350℃ ここでTEOSはテトラエトキシシランである。
【0027】そしてこの絶縁層9を発光部分に相当する
箇所のみを窓開けする(図3(C)参照)。次に再び真
空槽を1×10-4Pa以下まで減圧した後、例えばまず
トリス(8−キノリノラト)アルミニウムを蒸着し、電
子注入輸送層4を形成する。
【0028】この減圧状態を保ったまま例えば前記トリ
ス(8−キノリノラト)アルミニウムと、前記化1で表
されるテトラアリールジアミン誘導体とを異なる蒸着源
より蒸着させる共蒸着により発光層3を形成する。
【0029】更に減圧状態を保ったまま例えば前記テト
ラアリールジアミン誘導体を蒸着し正孔注入輸送層2を
形成する。そしてこの上に陽極6となる、例えばAlを
蒸着又はスパッタリングにより成膜する(図3(D)参
照)。
【0030】この後、遮光膜7を形成し、反射体8を設
けて第2実施例の有機EL素子を完成する(図3(E)
参照)。このようにして、絶縁層9の場所により発光部
分を任意に定めることができる、ITOを使用しない有
機EL素子を構成することができる。
【0031】本発明の第3実施例を図4にもとづき説明
する。第3実施例では、図4(A)に示す如く、基板2
0に、例えばMgAgよりなる陰極5、絶縁層9、例え
ばトリス(8−キノリノラト)アルミニウムよりなる電
子注入輸送・発光層4′、例えばテトラアリールジアミ
ン誘導体よりなる正孔注入輸送層2、例えばAlよりな
る陽極6、遮光膜7等で構成された有機EL素子部分
を、別の基板21(図4(B)参照)に取付け、これに
更に反射体8を取付ける(図4(C)参照)。
【0032】本発明の第4実施例を図5により説明す
る。第4実施例では陽極6を形成している例えばAl層
を厚くすることにより、反射体8から送出された光をこ
の陽極6でもう一度反射するように構成した。これによ
り光の方向をさらに適宜の方向に選択することができ
る。
【0033】なお図5において、2は正孔注入輸送層、
3は発光層、4は電子注入輸送層、5は陰極、7は遮光
膜、20は基板である。また第2実施例〜第4実施例に
おいても、陽極及び遮光膜として、Al、Mo、W、N
i、Ta、Ti、Zr等を使用することができる。
【0034】しかしいずれの実施例においてもAlは応
力が小さくて、膜がはがれにくいというすぐれた特性を
持つ。なお前記実施例では、有機EL素子として、正孔
注入輸送層、発光層、電子注入輸送層の3層構成の場合
及び、正孔注入輸送層、電子注入輸送・発光層の2層構
成の場合について説明したが、本発明は勿論これに限定
されるものではなく、例えば正孔注入輸送・発光層、電
子注入輸送層の2層構成の如ものに対しても適用できる
ものである。また1つの電子注入層が発光層及び正孔注
入層を兼ねる場合にも適用できるものである。
【0035】
【発明の効果】請求項1に記載された本発明によれば、
有機EL素子において陽極にITOを使用することがな
いので、均一な発光特性の有機EL素子を提供すること
ができる。
【0036】請求項2に記載された本発明によれば、遮
光膜により反射された光が反射体に入射されるので、反
射体に入力される光が強くなり、その結果外部に送出さ
れる発光を強くすることができる。
【0037】請求項3に記載された本発明によれば、陽
極を反射体としても使用できるため、光を反射体→陽極
と2回にわけて反射することができるので、光の出力方
向を多様化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例構成図である。
【図2】本発明の第2実施例構成図である。
【図3】本発明の第2実施例の製造工程概略説明図であ
る。
【図4】本発明の第3実施例説明図である。
【図5】本発明の第4実施例構成図である。
【図6】従来例である。
【符号の説明】
1 透明電極(ITO) 2 正孔注入輸送層 3 発光層 4 電子注入輸送層 5 陰極 6 陽極 7 遮光膜 8 反射体 9 絶縁層 20 基板

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 陽極と陰極と正孔注入手段と、電子注入
    手段を具備する有機エレクトロルミネセンス素子におい
    て、 陽極を金属で構成し、発光層の側部に反射体を設けたこ
    とを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子。
  2. 【請求項2】 前記発光層の側部であって前記反射体の
    設けられた反対側に反射性を持つ遮光膜を形成したこと
    を特徴とする請求項1記載の有機エレクトロルミネセン
    ス素子。
  3. 【請求項3】 前記陽極を反射体として形成したことを
    特徴とする請求項1記載の有機エレクトロルミネセンス
    素子。
JP6270981A 1994-10-13 1994-11-04 有機エレクトロルミネセンス素子 Pending JPH08167477A (ja)

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JP6-247421 1994-10-13
JP24742194 1994-10-13
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