JPH09232079A - Organic el element - Google Patents

Organic el element

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JPH09232079A
JPH09232079A JP8036236A JP3623696A JPH09232079A JP H09232079 A JPH09232079 A JP H09232079A JP 8036236 A JP8036236 A JP 8036236A JP 3623696 A JP3623696 A JP 3623696A JP H09232079 A JPH09232079 A JP H09232079A
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JP
Japan
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organic
metal
alloy
cathode
region
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Application number
JP8036236A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Shoji
弘 東海林
Hiroaki Nakamura
浩昭 中村
Chishio Hosokawa
地潮 細川
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Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
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Publication date
Application filed by Idemitsu Kosan Co Ltd filed Critical Idemitsu Kosan Co Ltd
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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
    • H10K50/805Electrodes
    • H10K50/82Cathodes
    • H10K50/826Multilayers, e.g. opaque multilayers

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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic EL(electroluminescence) element which has high electric power converting efficiency and is excellent in uniform light emitting performance and has a long element sevice life. SOLUTION: In this organic EL element, a positive electrode, an organic substance layer of a single layer structure or a multilayer structure having a light emitting layer containing an organic light emitting material and a negative electrode are laminated in order on a base board. The negative electrode is formed by successively arranging two areas of an alloy area which contains alkaline metal or alkaline earth metal having a work function not more than 2.9eV by 0.5 to 5at.% in the total amount of the alkaline metal and the alkaline earth metal and has a thickness of 5 to 50nm and an upper metallic area composed of metal having a work function not less than 3.0eV in this order when viewed from the organic substance layer side. The oxygen existent concentration in the negative electrode is set not more than 1at%.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は有機エレクトロルミ
ネッセンス(以下、「エレクトロルミネッセンス」を
「EL」と略記する。)素子に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an organic electroluminescence (hereinafter, “electroluminescence” is abbreviated as “EL”) device.

【0002】[0002]

【従来の技術および発明の目的】有機EL素子は、陽極
と、有機発光材料を含有する発光層を備えた単層構造ま
たは多層構造の有機物層と、陰極とが順次積層された構
造をなしている。前記の有機物層が単層構造である場合
には、当該有機物層は発光層からなり、前記の有機物層
が多層構造である場合には、当該有機物層は陽極側から
順に正孔注入層−発光層,発光層−電子注入層または正
孔注入層−発光層−電子注入層等の層構成をなしてい
る。
2. Description of the Related Art An organic EL device has a structure in which an anode, an organic material layer having a single layer structure or a multilayer structure having a light emitting layer containing an organic light emitting material, and a cathode are sequentially laminated. There is. When the organic material layer has a single layer structure, the organic material layer is composed of a light emitting layer, and when the organic material layer has a multilayer structure, the organic material layer is a hole injection layer-light emission in order from the anode side. The layer structure includes a layer, a light emitting layer-electron injection layer or a hole injection layer-light emitting layer-electron injection layer.

【0003】上記の構造をなしている有機EL素子で
は、陽極から直接または正孔注入層を介して発光層に注
入された正孔と陰極から直接または電子注入層を介して
発光層に注入された電子とが再結合することによって発
光を生じる。このような発光機構に基づく有機EL素子
の発光特性を向上させるための手段としては、有機発光
材料や注入材料(正孔注入材料,電子注入材料)の改
良、陰極材料の選択や改良等が知られている。これらの
うち、陰極材料の選択や改良は、陰極から直接または電
子注入層を介して発光層に注入される電子の注入効率を
改善し、これによって発光特性の向上を図ろうとするも
のである。発光層への電子の注入効率を改善するうえか
らは、有機物層(発光層または電子注入層)の電子伝導
準位へ陰極から電子を注入する際の注入障壁を下げるこ
とが望ましく、そのため、陰極材料として仕事関数の小
さい金属を用いることが検討されている。
In the organic EL device having the above structure, holes injected directly into the light emitting layer from the anode or through the hole injection layer and holes injected directly into the light emitting layer from the cathode or through the electron injection layer. The emitted electrons are recombined to generate light. As means for improving the light emitting characteristics of an organic EL element based on such a light emitting mechanism, improvement of organic light emitting materials and injection materials (hole injection materials, electron injection materials), selection and improvement of cathode materials, etc. are known. Has been. Among these, the selection or improvement of the cathode material is intended to improve the injection efficiency of electrons injected from the cathode directly or through the electron injection layer into the light emitting layer, thereby improving the light emitting characteristics. From the viewpoint of improving the efficiency of electron injection into the light emitting layer, it is desirable to lower the injection barrier when injecting electrons from the cathode into the electron conduction level of the organic material layer (light emitting layer or electron injection layer). The use of a metal having a low work function as a material has been studied.

【0004】有機EL素子用の陰極として現在最も用い
られているものは、アルカリ土類金属の1つであるマグ
ネシウム(Mg)を電子注入金属として用い、銀(A
g)等を安定化金属として用いたMg系電極であるが、
Mgよりも更に仕事関数が小さく電子注入性に優れてい
る他のアルカリ土類金属、あるいはアルカリ金属を利用
して陰極を形成することについても検討されている。
The most commonly used cathode for organic EL devices at present is to use silver (A) as the electron injecting metal using magnesium (Mg), which is one of the alkaline earth metals.
g) is a Mg-based electrode using as a stabilizing metal,
The formation of the cathode using another alkaline earth metal or an alkali metal having a work function smaller than that of Mg and an excellent electron injecting property has also been studied.

【0005】例えば特開昭60−165771号公報に
は、Al,Ca,Mg,Be等の軽金属を母金属とし、
当該母金属にアルカリ金属(Li,Na,K,Rb,C
s)の少なくとも1種を1〜99重量%含有させた合金
によって単層構造の陰極を形成した有機EL素子が開示
されている。
For example, in JP-A-60-165771, a light metal such as Al, Ca, Mg and Be is used as a base metal,
Alkali metal (Li, Na, K, Rb, C
There is disclosed an organic EL device in which a cathode having a single-layer structure is formed by an alloy containing 1 to 99% by weight of at least one of s).

【0006】また、特開平4−212287号公報に
は、アルカリ金属元素以外の金属(Mg,Al,In,
Sn,Zn,Zr,Ag等)にアルカリ金属元素(L
i,Na,K等)を6モル%以上含有させた合金によっ
て単層構造の陰極を形成した有機EL素子、および、前
記の合金からなる層の上に更にMg,Sn,Al,I
n,Ni,Cu,Ag,Au,Pt,Zn等からなる難
腐食性金属層を設けることによって二層構造の陰極を形
成した有機EL素子が開示されている。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 4-212287 discloses a metal (Mg, Al, In,
Sn, Zn, Zr, Ag, etc.) and alkali metal elements (L
i, Na, K, etc.) in an amount of 6 mol% or more, forming an organic EL device having a cathode having a single-layer structure, and Mg, Sn, Al, I on the layer made of the alloy.
There is disclosed an organic EL element in which a cathode having a two-layer structure is formed by providing a noncorrosive metal layer made of n, Ni, Cu, Ag, Au, Pt, Zn or the like.

【0007】そして、特開平5−121172号公報に
は、(1) アルミニウム100重量部に対してリチウムを
0.01〜0.1重量部含む合金によって単層構造の陰
極を形成した有機EL素子、(2) 上記(1)の合金陰極上
にアルミニウムまたはマグネシウムからなる保護電極を
設けることによって二層構造の陰極を形成した有機EL
素子、(3) マグネシウム100重量部に対してストロン
チウムを10〜25重量部含む合金によって単層構造の
陰極を形成した有機EL素子、(4) 上記(3)の合金陰極
上にアルミニウムまたはマグネシウムからなる保護電極
を設けることによって二層構造の陰極を形成した有機E
L素子、(5) アルミニウムまたはマグネシウム1000
重量部に対してリチウムを50重量部以下含む合金によ
って単層構造の陰極を形成した有機EL素子、(6) 上記
(5)の合金陰極上にアルミニウムまたはマグネシウムか
らなる保護電極を設けることによって二層構造の陰極を
形成した有機EL素子、(7) アルミニウムまたはマグネ
シウム1000重量部に対してストロンチウムを400
重量部以下含む合金によって単層構造の陰極を形成した
有機EL素子、および(8) 上記(7)の合金陰極上にアル
ミニウムまたはマグネシウムからなる保護電極を設ける
ことによって二層構造の陰極を形成した有機EL素子、
が開示されている。
Japanese Patent Laid-Open No. 5-121172 discloses (1) An organic EL device in which a cathode having a single layer structure is formed of an alloy containing 0.01 to 0.1 parts by weight of lithium with respect to 100 parts by weight of aluminum. (2) An organic EL in which a cathode having a two-layer structure is formed by providing a protective electrode made of aluminum or magnesium on the alloy cathode of (1) above.
Element, (3) organic EL element in which a cathode having a single layer structure is formed by an alloy containing 10 to 25 parts by weight of strontium with respect to 100 parts by weight of magnesium, (4) aluminum or magnesium on the alloy cathode of (3) above. Organic E having a double-layered cathode formed by providing a protective electrode
L element, (5) Aluminum or magnesium 1000
An organic EL device in which a cathode having a single-layer structure is formed of an alloy containing 50 parts by weight or less of lithium with respect to parts by weight, (6)
(5) An organic EL device in which a two-layer structure cathode is formed by providing a protective electrode made of aluminum or magnesium on the alloy cathode, (7) 400 parts of strontium for 1000 parts by weight of aluminum or magnesium.
An organic EL device in which a cathode having a single-layer structure is formed by an alloy containing by weight or less, and (8) a cathode having a two-layer structure is formed by providing a protective electrode made of aluminum or magnesium on the alloy cathode in (7) above. Organic EL device,
Is disclosed.

【0008】しかしながら、陰極材料として単にアルカ
リ金属またはアルカリ土類金属を利用するだけでは、電
力変換効率が高く、均一発光性に優れ、かつ、素子寿命
の長い有機EL素子を得ることは困難である。
However, it is difficult to obtain an organic EL device having high power conversion efficiency, excellent uniform light emitting property, and long device life by simply using an alkali metal or an alkaline earth metal as the cathode material. .

【0009】本発明の目的は、電力変換効率が高く、均
一発光性に優れ、かつ、素子寿命の長いものを容易に得
ることができる有機EL素子を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an organic EL device which has high power conversion efficiency, excellent uniform light emitting property, and can be easily obtained with a long device life.

【0010】[0010]

【目的を達成するための手段】上記の目的を達成する本
発明の有機EL素子は、陽極と、有機発光材料を含有す
る発光層を備えた単層構造または多層構造の有機物層
と、陰極とが基板上に順次積層されている有機EL素子
であり、前記陰極は、アルカリ金属または仕事関数2.
9eV以下のアルカリ土類金属を該アルカリ金属と該ア
ルカリ土類金属との総量で0.5〜5at%含有する厚さ
5〜50nmの合金領域と仕事関数3.0eV以上の金
属からなる上部金属領域との2つの領域が、前記有機物
層側からみて順次形成されてなり、該陰極における酸素
の存在濃度が1at%以下であることを特徴とするもので
ある。
The organic EL device of the present invention which achieves the above object comprises an anode, an organic material layer having a single-layer structure or a multi-layer structure having a light emitting layer containing an organic light emitting material, and a cathode. Is an organic EL element sequentially laminated on a substrate, and the cathode is an alkali metal or a work function 2.
An upper metal comprising an alloy region having a thickness of 5 to 50 nm and containing a work function of 3.0 eV or more, containing an alkaline earth metal of 9 eV or less in a total amount of the alkali metal and the alkaline earth metal of 0.5 to 5 at%. Two regions, a region and a region, are sequentially formed when viewed from the organic layer side, and the existing concentration of oxygen in the cathode is 1 at% or less.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本発明の有機EL素子は、上述した
ように、当該有機EL素子を構成している陰極が特定の
合金領域と上部金属領域との2つの領域からなり、当該
陰極における酸素の存在濃度が1at%以下である点に最
大の特徴があるので、まずこの陰極について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail. As described above, in the organic EL element of the present invention, the cathode constituting the organic EL element is composed of two regions, a specific alloy region and an upper metal region, and the existing concentration of oxygen in the cathode is 1 at%. The cathode is first described because it has the following characteristics.

【0012】本発明の有機EL素子を構成している陰極
は、厚さ5〜50nmの合金領域と上部金属領域とが後
述する有機物層側からみてこの順で順次形成されてな
る。ここで、前記の合金領域の厚さが5nm未満では、
膜としての形態が不完全であることから場所によっては
製膜されていない可能性があり、また、製膜の再現性の
面からも問題がある。一方、前記の合金領域の厚さが5
0nmを超えると、当該合金領域に含まれているアルカ
リ金属または仕事関数2.9eV以下のアルカリ土類金
属が陰極表面近くまで分布することになり、アルカリ金
属あるいはアルカリ土類金属の量にもよるが、これらの
アルカリ金属またはアルカリ土類金属において酸化等の
劣化が進行しやすくなる。したがって、前記の合金領域
の厚さは5〜50nmとする。合金領域の厚さは、膜と
しての形態維持,製膜の再現性,酸化耐性等、性能(電
子注入性)保持の観点から、10〜30nmであること
が特に好ましい。
The cathode constituting the organic EL device of the present invention comprises an alloy region having a thickness of 5 to 50 nm and an upper metal region which are sequentially formed in this order when viewed from the organic material layer side described later. Here, when the thickness of the alloy region is less than 5 nm,
Since the form of the film is incomplete, there is a possibility that the film has not been formed in some places, and there is also a problem in terms of reproducibility of the film. On the other hand, the thickness of the alloy region is 5
If it exceeds 0 nm, the alkali metal or the alkaline earth metal having a work function of 2.9 eV or less contained in the alloy region will be distributed to the vicinity of the surface of the cathode, depending on the amount of the alkali metal or the alkaline earth metal. However, deterioration such as oxidation is likely to progress in these alkali metals or alkaline earth metals. Therefore, the thickness of the alloy region is set to 5 to 50 nm. The thickness of the alloy region is particularly preferably 10 to 30 nm from the viewpoint of maintaining the performance as a film, reproducibility of film formation, oxidation resistance and the like (performance of electron injection).

【0013】当該合金領域は、アルカリ金属または仕事
関数2.9eV以下のアルカリ土類金属を当該アルカリ
金属と当該アルカリ土類金属との総量で0.5〜5at%
含有する合金からなる。ここで、本発明で各元素につい
ていう「仕事関数」の値は『J.Appl.Phys.
第48巻』(1977年)の第4729頁に記載されて
いるデータに基づくものである。
The alloy region contains an alkali metal or an alkaline earth metal having a work function of 2.9 eV or less in a total amount of 0.5 to 5 at% in total of the alkali metal and the alkaline earth metal.
It consists of the alloy contained. Here, the value of the “work function” used for each element in the present invention is “J. Appl. Phys.
48, p. 4729 (1977).

【0014】アルカリ金属の具体例としては、リチウム
(Li;仕事関数2.9eV),ナトリウム(Na;仕
事関数2.75eV),カリウム(K;仕事関数2.3
eV),ルビジウム(Rb;仕事関数2.16eV)お
よびセシウム(Cs;仕事関数2.14eV)が挙げら
れる。また、仕事関数2.9eV以下のアルカリ土類金
属の具体例としては、カルシウム(Ca;仕事関数2.
87eV),ストロンチウム(Sr;仕事関数2.59
eV)およびバリウム(Ba;仕事関数2.7eV)が
挙げられる。
Specific examples of the alkali metal include lithium (Li; work function 2.9 eV), sodium (Na; work function 2.75 eV), potassium (K; work function 2.3).
eV), rubidium (Rb; work function 2.16 eV) and cesium (Cs; work function 2.14 eV). Specific examples of the alkaline earth metal having a work function of 2.9 eV or less include calcium (Ca; work function 2.
87 eV), strontium (Sr; work function 2.59)
eV) and barium (Ba; work function 2.7 eV).

【0015】合金領域を形成する合金には、アルカリ金
属と仕事関数2.9eV以下のアルカリ土類金属とのう
ちで前記のアルカリ金属のみを1種または複数種含有さ
せてもよいし、前記のアルカリ土類金属のみを1種また
は複数種含有させてもよいし、前記アルカリ金属の1種
または複数種と前記のアルカリ土類金属の1種または複
数種をそれぞれ含有させてもよい。
The alloy forming the alloy region may contain only one or more of the above-mentioned alkali metals among the alkali metals and the alkaline earth metals having a work function of 2.9 eV or less. Only one or more kinds of alkaline earth metals may be contained, or one or more kinds of the alkali metals and one or more kinds of the alkaline earth metals may be contained respectively.

【0016】ただし、いずれの場合でも、上記の合金
(合金領域)に含有させるアルカリ金属と仕事関数2.
9eV以下のアルカリ土類金属との総量は、0.5〜5
at%の範囲内とする。前記のアルカリ金属と前記のアル
カリ土類金属との総量が0.5at%未満では、電子注入
性を担う低仕事関数金属(前記のアルカリ金属および前
記のアルカリ土類金属)の含有量が少なすぎて電子注入
性が不十分になり、また、合金組成の再現性ひいては素
子性能の再現性が低下する。一方、前記のアルカリ金属
と前記のアルカリ土類金属との総量が5at%を超える
と、活性な金属であるこれらのアルカリ金属およびアル
カリ土類金属が多すぎて素子の酸化耐性が低下すると共
に、無発光点が増える等、発光の均一性が低下する。前
記のアルカリ金属とアルカリ土類金属との総量は1〜3
at%であることが特に好ましい。
However, in any case, the alkali metal contained in the above alloy (alloy region) and the work function 2.
The total amount with an alkaline earth metal of 9 eV or less is 0.5 to 5
Within the range of at%. When the total amount of the alkali metal and the alkaline earth metal is less than 0.5 at%, the content of the low work function metal (the alkali metal and the alkaline earth metal) responsible for the electron injection property is too small. As a result, the electron injection property becomes insufficient, and the reproducibility of the alloy composition and thus the reproducibility of the device performance deteriorates. On the other hand, when the total amount of the above-mentioned alkali metal and the above-mentioned alkaline earth metal exceeds 5 at%, the amount of these active metals such as alkali metal and alkaline earth metal is too large and the oxidation resistance of the element is lowered, and The uniformity of light emission decreases, such as increasing the number of non-light emitting points. The total amount of the above-mentioned alkali metal and alkaline earth metal is 1 to 3.
At% is particularly preferable.

【0017】また、上記の合金(合金領域)におけるア
ルカリ金属と仕事関数2.9eV以下のアルカリ土類金
属との総量の含有量は、後述する有機物層側から上部金
属側にかけて実質的に均一であってもよいが、有機物層
側から上部金属側にかけて漸次、高濃度から低濃度へ変
化していることが好ましい。このとき、有機物層との界
面およびその近傍における前記含有量は10at%程度と
いう高濃度であってもよい。
The total content of the alkali metal and the alkaline earth metal having a work function of 2.9 eV or less in the above alloy (alloy region) is substantially uniform from the organic layer side to the upper metal side described later. Although it may exist, it is preferable that the concentration gradually changes from the high concentration to the low concentration from the organic material layer side to the upper metal side. At this time, the content at the interface with the organic layer and its vicinity may be as high as about 10 at%.

【0018】一方、上記の合金(合金領域)におけるア
ルカリ金属および仕事関数2.9eV以下のアルカリ土
類金属以外の金属成分(以下「第2金属」という。)と
しては、アルカリ金属および仕事関数2.9eV以下の
アルカリ土類金属の種類に応じて、アルミニウム(A
l),マグネシウム(Mg),金(Au),銀(A
g),銅(Cu),亜鉛(Zn),鉛(Pb),錫(S
n)等、種々の金属を1種または複数種利用することが
できるが、膜性が良好な合金になるものほど好ましい。
アルカリ金属と第2金属との好ましい組み合わせとして
は例えば下記(1)〜(2)のものが挙げられ、仕事関数2.
9eV以下のアルカリ土類金属と第2金属との好ましい
組み合わせとしては例えば下記(i)〜(iii)のものが挙げ
られる。
On the other hand, as a metal component (hereinafter referred to as "second metal") other than the alkali metal and the alkaline earth metal having a work function of 2.9 eV or less in the above alloy (alloy region), the alkali metal and the work function 2 are used. Depending on the type of alkaline earth metal of 1.9 eV or less, aluminum (A
l), magnesium (Mg), gold (Au), silver (A
g), copper (Cu), zinc (Zn), lead (Pb), tin (S
Various metals such as n) can be used alone or in combination of two or more, and an alloy having a good film property is preferable.
Examples of preferable combinations of the alkali metal and the second metal include the following (1) to (2), and the work function of 2.
Examples of preferable combinations of the alkaline earth metal of 9 eV or less and the second metal include the following (i) to (iii).

【0019】・アルカリ金属と第2金属との好ましい組
み合わせ (1) アルカリ金属がLiである場合 第2金属としてはAl,Mg,Ag,Au,Cu,Z
n,PbまたはSnを用いることが好ましく、なかでも
Al,Zn,PbまたはSnを用いることが好ましい。 (2) アルカリ金属がNa,K,CsまたはRbである場
合 第2金属としてはAl,MgまたはAgを用いることが
好ましく、なかでもAlまたはMgを用いることが好ま
しい。
Preferred combination of alkali metal and second metal (1) When the alkali metal is Li The second metal is Al, Mg, Ag, Au, Cu, Z.
It is preferable to use n, Pb or Sn, and it is particularly preferable to use Al, Zn, Pb or Sn. (2) When the alkali metal is Na, K, Cs, or Rb As the second metal, Al, Mg, or Ag is preferably used, and among them, Al or Mg is preferably used.

【0020】・アルカリ土類金属と第2金属との好まし
い組み合わせ (i) アルカリ土類金属がCaである場合 第2金属としてはAl,Mg,Ag,Cu,Zn,Pb
またはSnを用いることが好ましく、なかでもAlまた
はMgを用いることが好ましい。◎ (ii)アルカリ土類金属がSrである場合 第2金属としてはAl,Mg,Au,Ag,Cu,Z
n,PbまたはSnを用いることが好ましく、なかでも
AlまたはMgを用いることが好ましい。 (iii) アルカリ土類金属がBaである場合 第2金属としてはAl,Mg,Ag,Cu,Zn,Pb
またはSnを用いることが好ましく、なかでもAl,M
g,SnまたはPbを用いることが好ましい。上記の合
金領域の形成方法については後述する。
Preferred combination of alkaline earth metal and second metal (i) When the alkaline earth metal is Ca The second metal is Al, Mg, Ag, Cu, Zn, Pb.
Alternatively, Sn is preferably used, and Al or Mg is particularly preferably used. ◎ (ii) When the alkaline earth metal is Sr As the second metal, Al, Mg, Au, Ag, Cu, Z
It is preferable to use n, Pb, or Sn, and it is particularly preferable to use Al or Mg. (iii) When the alkaline earth metal is Ba As the second metal, Al, Mg, Ag, Cu, Zn, Pb
Alternatively, it is preferable to use Sn. Among them, Al, M
It is preferable to use g, Sn or Pb. The method of forming the alloy region will be described later.

【0021】本発明の有機EL素子を構成している陰極
は、後述する有機物層側からみて、上述した合金領域と
上部金属領域とがこの順で順次形成されてなる。そし
て、前記の上部金属領域は仕事関数3.0eV以上の金
属からなる。
The cathode constituting the organic EL device of the present invention is formed by sequentially forming the above-mentioned alloy region and upper metal region in this order when viewed from the organic material layer side described later. Then, the upper metal region is made of a metal having a work function of 3.0 eV or more.

【0022】ここで、仕事関数3.0eV以上の金属の
具体例としては、アルミニウム(Al;仕事関数4.2
8eV),マグネシウム(Mg;仕事関数3.66e
V),金(Au;仕事関数5.1eV),銀(Ag;仕
事関数4.26eV),銅(Cu;仕事関数4.65e
V),亜鉛(Zn;仕事関数4.33eV),鉛(P
b;仕事関数4.25eV),錫(Sn;仕事関数4.
42eV)等が挙げられる。
Here, as a specific example of a metal having a work function of 3.0 eV or more, aluminum (Al; work function 4.2)
8 eV), magnesium (Mg; work function 3.66 e)
V), gold (Au; work function 5.1 eV), silver (Ag; work function 4.26 eV), copper (Cu; work function 4.65 e)
V), zinc (Zn; work function 4.33 eV), lead (P
b; work function 4.25 eV), tin (Sn; work function 4.b).
42 eV) and the like.

【0023】上部金属領域は、仕事関数が3.0eV以
上である1種の金属のみによって形成してもよいし、仕
事関数が3.0eV以上である2種以上の金属同士の混
合物(固溶体,合金を含む。)によって形成してもよ
い。いずれの場合でも、陰極全体の膜性には良好なもの
が要求されるので、当該上部金属領域の下地である前述
の合金領域の組成を勘案して、膜性の良好な上部金属領
域が形成されるようにその組成を適宜選択する。合金領
域と上部金属領域との好ましい組み合わせとしては、例
えば下記(a) 〜(g) のものが挙げられる。
The upper metal region may be formed of only one metal having a work function of 3.0 eV or more, or a mixture of two or more metals having a work function of 3.0 eV or more (solid solution, Alloys are included). In any case, good film property of the entire cathode is required, and therefore an upper metal region having good film property is formed in consideration of the composition of the above-mentioned alloy region which is the base of the upper metal region. The composition is appropriately selected as described above. Examples of preferable combinations of the alloy region and the upper metal region include the following (a) to (g).

【0024】(a) 合金領域の組成がAl−Liである場
合 上部金属領域はAl,Mg,Ag,Au,Cu,Zn,
PbまたはSnからなることが好ましく、なかでもA
l,Ag,PbまたはSnからなることが好ましい。 (b) 合金領域の組成がPb−Liである場合 上部金属領域はAl,Mg,Ag,Au,Cu,Zn,
PbまたはSnからなることが好ましく、なかでもA
l,Ag,PbまたはSnからなることが好ましい。 (c) 合金領域の組成がSn−Liである場合 上部金属領域はAl,Mg,Ag,Au,Cu,Zn,
PbまたはSnからなることが好ましく、なかでもA
l,Ag,PbまたはSnからなることが好ましい。 (d) 合金領域の組成がMg−Naである場合 上部金属領域はAl,Mg,Ag,Au,Cu,Zn,
PbまたはSnからなることが好ましく、なかでもA
l,MgまたはAgからなることが好ましい。
(A) When the composition of the alloy region is Al-Li The upper metal region is composed of Al, Mg, Ag, Au, Cu, Zn,
It is preferably composed of Pb or Sn, among which A
It is preferably composed of 1, Ag, Pb or Sn. (b) When the composition of the alloy region is Pb-Li The upper metal region is composed of Al, Mg, Ag, Au, Cu, Zn,
It is preferably composed of Pb or Sn, among which A
It is preferably composed of 1, Ag, Pb or Sn. (c) When the composition of the alloy region is Sn-Li The upper metal region is composed of Al, Mg, Ag, Au, Cu, Zn,
It is preferably composed of Pb or Sn, among which A
It is preferably composed of 1, Ag, Pb or Sn. (d) When the composition of the alloy region is Mg-Na The upper metal region is made of Al, Mg, Ag, Au, Cu, Zn,
It is preferably composed of Pb or Sn, among which A
It is preferably composed of 1, Mg or Ag.

【0025】(e) 合金領域の組成がAl−Caである場
合 上部金属領域はAl,Mg,Ag,Au,Cu,Zn,
PbまたはSnからなることが好ましく、なかでもAl
またはAgからなることが好ましい。 (f) 合金領域の組成がAl−Srである場合 上部金属領域はAl,Mg,Ag,Au,Cu,Zn,
PbまたはSnからなることが好ましく、なかでもAl
またはAgからなることが好ましい。 (g) 合金領域の組成がMg−Srである場合 上部金属領域はAl,Mg,Ag,Au,Cu,Zn,
PbまたはSnからなることが好ましく、なかでもA
l,MgまたはAgからなることが好ましい。
(E) When the composition of the alloy region is Al-Ca The upper metal region is made of Al, Mg, Ag, Au, Cu, Zn,
It is preferably composed of Pb or Sn, and above all, Al
Alternatively, it is preferably made of Ag. (f) When the composition of the alloy region is Al-Sr The upper metal region is composed of Al, Mg, Ag, Au, Cu, Zn,
It is preferably composed of Pb or Sn, and above all, Al
Alternatively, it is preferably made of Ag. (g) When the composition of the alloy region is Mg-Sr The upper metal region is composed of Al, Mg, Ag, Au, Cu, Zn,
It is preferably composed of Pb or Sn, among which A
It is preferably composed of 1, Mg or Ag.

【0026】上述した上部金属領域の厚さは特に限定さ
れるものではないが、その厚さがあまりに薄いとその下
部に位置する前述の合金領域を保護する能力に欠け、合
金領域に含有されているアルカリ金属や仕事関数2.9
eV以下のアルカリ土類金属の存在により劣化が進行し
やすくなる。一方、その厚さがあまりに厚いと製膜時の
熱によって素子が損傷を受けやすくなる。これらの理由
から、上部金属領域の厚さは、その組成に応じて、概ね
50〜300nmとすることが好ましく、概ね100〜
200nmとすることが特に好ましい。上部金属領域の
形成方法については後述する。
The thickness of the above-mentioned upper metal region is not particularly limited, but if the thickness is too thin, it lacks the ability to protect the above-mentioned alloy region located below it and is contained in the alloy region. Alkali metal and work function 2.9
The presence of an alkaline earth metal of eV or less facilitates the deterioration. On the other hand, if the thickness is too thick, the element is likely to be damaged by heat during film formation. For these reasons, the thickness of the upper metal region is preferably approximately 50 to 300 nm, and approximately 100 to 100 nm, depending on its composition.
It is particularly preferable that the thickness is 200 nm. The method of forming the upper metal region will be described later.

【0027】本発明においては、前述した合金領域と上
述した上部金属領域との2つの領域からなる陰極におけ
る酸素の存在濃度を、前述のように1at%以下とする。
ここで、本発明でいう「陰極における酸素の存在濃度が
1at%以下」とは、陰極中の任意の場所で測定した酸素
の存在濃度が1at%以下であることを意味する。また、
本明細書でいう「合金領域における酸素の存在濃度が1
at%以下」とは、合金領域中の任意の場所で測定した酸
素の存在濃度が1at%以下であることを意味し、「上部
金属領域における酸素の存在濃度が1at%以下」とは、
上部金属領域中の任意の場所で測定した酸素の存在濃度
が1at%以下であることを意味する。
In the present invention, the existing concentration of oxygen in the cathode composed of the two regions of the above-mentioned alloy region and the above-mentioned upper metal region is 1 at% or less as described above.
Here, "the oxygen existing concentration in the cathode is 1 at% or less" in the present invention means that the oxygen existing concentration measured at any place in the cathode is 1 at% or less. Also,
As used herein, "the existing concentration of oxygen in the alloy region is 1
"At% or less" means that the oxygen concentration measured at any place in the alloy region is 1 at% or less, and "the oxygen concentration in the upper metal region is 1 at% or less" means
It means that the existing concentration of oxygen measured at any place in the upper metal region is 1 at% or less.

【0028】陰極、特に合金領域における酸素の存在濃
度が1at%を超えると、有機EL素子に無発光点が生じ
易くなり、無発光点が生じた場合には当該無発光点が素
子の連続駆動に伴って増加、拡大することから、有機E
L素子の均一発光性、輝度および素子寿命がそれぞれ低
下する。
When the existing concentration of oxygen in the cathode, particularly in the alloy region, exceeds 1 at%, a non-light emitting point is likely to occur in the organic EL element. When the non-light emitting point occurs, the non-light emitting point is continuously driven. Organic E will increase and increase with
The uniform light emitting property, the brightness and the device life of the L element are reduced.

【0029】本発明の有機EL素子では、前述した合金
領域と上部金属領域との2つの領域からなる陰極におけ
る酸素の存在濃度が1at%以下と低いので、アルカリ金
属や仕事関数2.9eV以下のアルカリ土類金属が実質
的に酸化をうけていない状態で前記の合金領域に含有さ
れている素子を容易に得ることができる。アルカリ金属
や仕事関数2.9eV以下のアルカリ土類金属が酸化を
うけていなければ、これらの金属の電子注入性は高く、
また、これらの金属の総量の含有量が0.5〜5at%と
いう特定の量であることから、このような有機EL素子
は電力変換効率が高く、また、無発光点が著しく少な
い。したがって本発明の有機EL素子は、電力変換効率
が高く、また、無発光点が著しく少ないものを容易に得
ることができる有機EL素子である。無発光点が著しく
少ないということは、均一発光性に優れていることを意
味する。さらに、前記の合金領域の外側に仕事関数3.
0eV以上の金属からなる上部金属領域が形成されてい
ることから、当該上部金属領域によって合金領域中のア
ルカリ金属または仕事関数2.9eV以下のアルカリ土
類金属が保護される。その結果として、上述した陰極を
備えている本発明の有機EL素子は、素子寿命の長いも
のを容易に得ることができる有機EL素子である。
In the organic EL device of the present invention, since the existing concentration of oxygen in the cathode composed of the two regions, the alloy region and the upper metal region, is as low as 1 at% or less, the alkali metal and the work function are 2.9 eV or less. It is possible to easily obtain a device in which the alkaline earth metal is contained in the alloy region in a state where it is not substantially oxidized. Unless an alkali metal or an alkaline earth metal having a work function of 2.9 eV or less is oxidized, the electron injection property of these metals is high,
In addition, since the total content of these metals is a specific amount of 0.5 to 5 at%, such an organic EL element has high power conversion efficiency and has extremely few non-light emitting points. Therefore, the organic EL element of the present invention is an organic EL element that has a high power conversion efficiency and can easily obtain one having a significantly small number of non-light emitting points. The fact that the number of non-light emitting points is extremely small means that the uniform light emitting property is excellent. Further, the work function 3.
Since the upper metal region made of a metal of 0 eV or more is formed, the upper metal region protects the alkali metal in the alloy region or the alkaline earth metal having a work function of 2.9 eV or less. As a result, the organic EL element of the present invention including the above-described cathode is an organic EL element that can easily obtain a long element life.

【0030】上述の特性を有する本発明の有機EL素子
は、ページャーや腕時計の表示用バックライト等の面光
源、あるいは有機EL表示装置用の表示パネルの構成部
材や画素等として好適である。
The organic EL element of the present invention having the above-mentioned characteristics is suitable as a surface light source such as a display backlight of a pager or a wristwatch, or a constituent member or pixel of a display panel for an organic EL display device.

【0031】なお、本発明でいう「合金領域の組成」
は、次のようにして分析したものを意味する。すなわ
ち、基板上に陽極,有機物層および陰極をこの順で順次
形成して有機EL素子を得、この有機EL素子の陰極表
面から有機物層側へ向けて一定のスパッタレートでその
表面をArイオンガンによりスパッタし、その際、ある
一定の深さ毎に表面の組成をオージェ電子分光法(AE
S)および二次イオン質量分析法(SIMS)によって
分析し(AESおよびSIMSによって、いわゆるデプ
スプロファイルの測定を行う。)、その結果に基づいて
求めた組成を意味する。
The "composition of the alloy region" referred to in the present invention.
Means analyzed as follows. That is, an anode, an organic material layer and a cathode are sequentially formed on a substrate in this order to obtain an organic EL element, and the surface of the organic EL element from the cathode surface to the organic material layer side is sputtered at a constant sputtering rate by an Ar ion gun. Sputtering was performed, and the composition of the surface was measured by Auger electron spectroscopy (AE).
S) and secondary ion mass spectrometry (SIMS) analysis (so-called depth profile measurement is performed by AES and SIMS), and the composition determined based on the result is meant.

【0032】このとき、AESではat%レベルで、含有
金属の組成および不純物の同定を行う。またSIMSで
は、目的とする組成の合金領域と同一の構成元素からな
るが組成比が異なる合金インゴットを数種類あらかじめ
作製し、組成が既知であるこれらの合金インゴットにつ
いてその組成をSIMSで分析して、アルカリ金属と第
2金属とのシグナルカウント比および仕事関数2.9e
V以下のアルカリ土類金属と第2金属とのシグナルカウ
ント比を求め、これらのシグナルカウント比と実際の組
成比との検量線をそれぞれ作成しておく。そして、有機
EL素子についてのSIMSデプスプロファイルから、
前記の各検量線に従って前記アルカリ金属および前記ア
ルカリ土類金属についてのデプスプロファイルを求める
(検量線法)。SIMSで定量性を議論するためには、
検量線の作成に用いた前記の合金インゴット中に前記の
アルカリ金属,アルカリ土類金属および第2金属の他に
元素が含まれていないことが必要である(マトリックス
効果)ので、この条件を確認するためにAESによる測
定を併用して合金以外の成分が含まれていないことを確
認したうえで、SIMSによる定量結果を議論する。S
IMSによって上述のようにして求められる組成比の妥
当性は、陰極全体を溶出させてICP分析(誘導結合プ
ラズマ発光分光分析)から求めた陰極全体における平均
濃度により確認した。
At this time, in AES, the composition of the contained metal and the impurities are identified at the at% level. In SIMS, several kinds of alloy ingots having the same constituent elements as the alloy region of the desired composition but different composition ratios are prepared in advance, and the composition of these alloy ingots whose compositions are known is analyzed by SIMS, Signal count ratio between alkali metal and second metal and work function 2.9e
The signal count ratios of the alkaline earth metal of V or less and the second metal are obtained, and calibration curves of these signal count ratios and the actual composition ratios are prepared. Then, from the SIMS depth profile of the organic EL element,
Depth profiles for the alkali metal and the alkaline earth metal are obtained according to the above calibration curves (calibration curve method). To discuss quantitativeness in SIMS,
This condition should be confirmed because it is necessary that the alloy ingot used to create the calibration curve contains no elements other than the above-mentioned alkali metals, alkaline earth metals and second metals (matrix effect). In order to do so, the results of quantification by SIMS will be discussed after confirming that no components other than alloys are contained by using the measurement by AES together. S
The appropriateness of the composition ratio determined by IMS as described above was confirmed by the average concentration in the entire cathode obtained by ICP analysis (inductively coupled plasma emission spectroscopy) with the entire cathode being eluted.

【0033】本発明の有機EL素子を構成する上述の陰
極は、後述する有機物層上に合金領域を形成した後に当
該合金領域上に上部金属領域を形成するか、上部金属領
域を形成した後に当該上部金属領域上に合金領域を形成
する(この場合には合金領域上に後述する有機物層が形
成される。)ことによって、作製することができる。合
金領域および上部金属領域は、それぞれ真空蒸着法(抵
抗加熱蒸着法,電子ビーム蒸着法,高周波誘導加熱法,
ホットウォール蒸着法等),分子線エピタキシー法,イ
オンプレーティング法,クラスターイオンビーム蒸着
法,スパッタリング法等、種々の方法によって形成する
ことができる。合金領域あるいは2成分以上からなる上
部金属領域を例えば真空蒸着法によって形成する場合、
当該真空蒸着は一元蒸着であってもよいし二元以上の多
元同時蒸着であってもよい。同様のことは、合金領域あ
るいは2成分以上からなる上部金属領域を真空蒸着法以
外の方法によって形成する場合についてもいえる。
The above-mentioned cathode constituting the organic EL device of the present invention is formed by forming the alloy region on the organic layer described later and then forming the upper metal region on the alloy region, or after forming the upper metal region. It can be produced by forming an alloy region on the upper metal region (in this case, an organic material layer described later is formed on the alloy region). The alloy region and the upper metal region are respectively formed by vacuum vapor deposition (resistance heating vapor deposition, electron beam vapor deposition, high frequency induction heating,
Hot wall deposition method), molecular beam epitaxy method, ion plating method, cluster ion beam deposition method, sputtering method and the like. When the alloy region or the upper metal region composed of two or more components is formed by, for example, the vacuum deposition method,
The vacuum deposition may be one-source deposition or multi-source simultaneous deposition of two or more sources. The same applies to the case where the alloy region or the upper metal region composed of two or more components is formed by a method other than the vacuum deposition method.

【0034】いかなる方法によって陰極を形成する場合
でも、有機物層上への合金領域の形成から当該合金領域
上に上部金属領域を形成するまでの間に、または、合金
領域の形成から当該合金領域上に有機物層を形成するま
での間に前記の合金領域が酸化することや素子へダスト
が混入すること等を防止するうえから、合金領域と上部
金属領域とを互いに異なる方法によって形成するより
も、合金領域と上部金属領域とを同じ方法、実用的には
同一の装置によって、連続的に形成することが好まし
い。ここで、本明細書でいう「合金領域と上部金属領域
とを連続的に形成する」とは、合金領域の形成から当該
合金領域上に上部金属領域を形成するまでの間に、また
は、合金領域の形成から当該合金領域上に有機物層を形
成するまでの間に合金領域が空気に触れないようにし
て、合金領域および上部金属領域もしくは有機物層の形
成を順次行うことを意味する。
In any method of forming the cathode, from the formation of the alloy region on the organic layer to the formation of the upper metal region on the alloy region, or from the formation of the alloy region on the alloy region. In order to prevent the alloy region from being oxidized or dust being mixed into the element during the formation of the organic material layer in, rather than forming the alloy region and the upper metal region by different methods, It is preferable to continuously form the alloy region and the upper metal region by the same method, practically the same apparatus. Here, the term "continuously forming the alloy region and the upper metal region" as used herein means from the formation of the alloy region to the formation of the upper metal region on the alloy region, or the alloy. This means that the alloy region and the upper metal region or the organic layer are sequentially formed so that the alloy region does not come into contact with air from the formation of the region to the formation of the organic layer on the alloy region.

【0035】上で例示した方法によって合金領域を形成
するにあたっては、当該合金領域における酸素の存在濃
度を1at%以下にするうえから、下記(I)または(I
I)のようにして製膜を行うことが好ましい。 (I)製膜時の雰囲気の全圧(以下「蒸着時真空度」と
いう。)が5.0×10-7〜5.0×10-6Torrである
真空環境下で製膜を行う場合には、(i) 前記雰囲気中の
水ガスの分圧を四重極質量分析計の測定値で概ね3.0
×10-7〜3.0×10-6Torrとし、かつ、当該雰囲気
中の酸素ガスの分圧を四重極質量分析計の測定値で前記
水ガスの分圧の5%以下にして製膜を行うか、または、
(ii)前記雰囲気中の水素ガスの分圧を四重極質量分析計
の測定値で概ね4.0×10-7〜4.0×10-6Torrと
し、かつ、当該雰囲気を、水素ガスの分圧が四重極質量
分析計の測定値で水ガスの分圧よりも高い還元性雰囲気
にして製膜を行う。 (II)蒸着時真空度が5×10-9〜2.0×10-7Torr
である高真空ないし超高真空環境下で製膜を行う。
In forming the alloy region by the above-exemplified method, the concentration of oxygen in the alloy region is set to 1 at% or less, and therefore the following (I) or (I
It is preferable to carry out film formation as in I). (I) When performing film formation in a vacuum environment in which the total pressure of the atmosphere during film formation (hereinafter referred to as “vacuum degree during vapor deposition”) is 5.0 × 10 −7 to 5.0 × 10 −6 Torr (I) The partial pressure of water gas in the atmosphere is approximately 3.0 as measured by a quadrupole mass spectrometer.
X10 -7 to 3.0 x 10 -6 Torr, and the partial pressure of oxygen gas in the atmosphere is 5% or less of the partial pressure of the water gas measured by a quadrupole mass spectrometer. Do membranes, or
(ii) The partial pressure of hydrogen gas in the atmosphere is approximately 4.0 × 10 −7 to 4.0 × 10 −6 Torr measured by a quadrupole mass spectrometer, and the atmosphere is hydrogen gas. The film formation is performed in a reducing atmosphere in which the partial pressure is higher than the partial pressure of water gas measured by a quadrupole mass spectrometer. (II) The degree of vacuum during vapor deposition is 5 × 10 −9 to 2.0 × 10 −7 Torr.
The film is formed in a high vacuum or ultra high vacuum environment.

【0036】上記(I)または(II)のようにして合金
領域の製膜を行った場合でも、製膜基板へのアルカリ金
属または仕事関数2.9eV以下のアルカリ土類金属の
入射頻度が酸素や水の入射頻度よりも高くなる製膜条件
であった場合には、酸素の存在濃度が1at%以下である
合金領域を形成することが困難になる。
Even when the film formation in the alloy region is performed as in the above (I) or (II), the incidence frequency of the alkali metal or the alkaline earth metal having a work function of 2.9 eV or less on the film formation substrate is oxygen. If the film forming conditions are higher than the incidence frequency of water or water, it becomes difficult to form an alloy region in which the existing concentration of oxygen is 1 at% or less.

【0037】例えば、蒸着時真空度を5.0×10-7
5.0×10-6Torrとした一元の真空蒸着法によって合
金領域を形成する場合には、水晶振動子式膜厚計によっ
て測定した蒸着速度(以下同じ。)を0.005〜10
nm/sとすることにより、所望の金属組成比の合金領
域を後述する有機物層上に安定に形成することができる
が、蒸着時真空度を5×10-6Torrよりも高い圧力にし
て0.5〜2nm/sの蒸着速度で製膜を行うと、酸素
の存在濃度が1at%以下である所望金属組成比の合金領
域を後述する有機物層上に形成することが困難になる。
また、蒸着時真空度を5.0×10-7〜5.0×10-6
Torrとした多元の真空蒸着法によって合金領域を形成す
る場合には、当該合金領域に含有させようとするアルカ
リ金属または仕事関数2.9eV以下のアルカリ土類金
属の蒸着速度を0.005〜0.1nm/s程度とする
ことにより、所望の金属組成比の合金領域を後述する有
機物層上に安定に形成することが可能になるが、蒸着時
真空度を1.0×10-5Torrよりも高い圧力にして0.
005〜0.01nm/sの蒸着速度で製膜を行うと、
酸素の存在濃度が1at%以下である所望金属組成比の合
金領域を後述する有機物層上に形成することが困難にな
る。
For example, the degree of vacuum during vapor deposition is 5.0 × 10 −7
When the alloy region is formed by the unitary vacuum vapor deposition method with 5.0 × 10 −6 Torr, the vapor deposition rate measured by a crystal oscillator type film thickness meter (the same applies hereinafter) is 0.005 to 10.
By setting it to be nm / s, an alloy region having a desired metal composition ratio can be stably formed on the organic layer described later, but the degree of vacuum during vapor deposition is set to a pressure higher than 5 × 10 −6 Torr and 0 When the film formation is performed at a deposition rate of 0.5 to 2 nm / s, it becomes difficult to form an alloy region having a desired metal composition ratio in which the oxygen concentration is 1 at% or less on the organic material layer described later.
The degree of vacuum during vapor deposition is 5.0 × 10 −7 to 5.0 × 10 −6.
When the alloy region is formed by the multi-source vacuum deposition method using Torr, the deposition rate of the alkali metal or the alkaline earth metal having a work function of 2.9 eV or less to be contained in the alloy region is 0.005 to 0. By setting it to about 1 nm / s, it becomes possible to stably form an alloy region having a desired metal composition ratio on the organic material layer described later, but the degree of vacuum during vapor deposition is 1.0 × 10 −5 Torr or more. High pressure to 0.
When the film is formed at a vapor deposition rate of 005 to 0.01 nm / s,
It becomes difficult to form an alloy region having a desired metal composition ratio in which the existing concentration of oxygen is 1 at% or less on the organic material layer described later.

【0038】したがって、合金領域を形成するにあたっ
ては、基板へのアルカリ金属または仕事関数2.9eV
以下のアルカリ土類金属の入射頻度および基板への酸素
や水の入射頻度も考慮して、製膜条件を適宜選択する。
一元の真空蒸着法または多元の真空蒸着法によって合金
領域を形成する際に上記の蒸着速度を維持するために
は、0.5℃以下の精度で蒸発源温度を監視制御するこ
とが好ましい。
Therefore, in forming the alloy region, the alkali metal to the substrate or the work function of 2.9 eV is used.
The film forming conditions are appropriately selected in consideration of the incidence frequency of the following alkaline earth metals and the incidence frequencies of oxygen and water on the substrate.
In order to maintain the above vapor deposition rate when forming the alloy region by the one-source vacuum vapor deposition method or the multi-source vacuum vapor deposition method, it is preferable to monitor and control the vapor source temperature with an accuracy of 0.5 ° C. or less.

【0039】一方、先に例示した方法によって上部金属
領域を形成する場合には、当該上部金属領域にはアルカ
リ金属や仕事関数2.9eV以下のアルカリ土類金属を
含有させないことから、合金領域を形成する場合よりも
容易に、酸素の存在濃度を1at%以下にすることができ
る。
On the other hand, when the upper metal region is formed by the above-described method, the upper metal region does not contain an alkali metal or an alkaline earth metal having a work function of 2.9 eV or less. The existing concentration of oxygen can be set to 1 at% or less more easily than when it is formed.

【0040】真空蒸着法によって陰極を形成する場合、
得られる膜(合金領域および上部金属領域)の厚さの均
一性および基板以外に付着することによるロスを考慮す
ると、基板と蒸発源との間の距離は15〜50cmとす
ることが好ましい。
When the cathode is formed by the vacuum deposition method,
Considering the uniformity of the thickness of the obtained film (alloy region and upper metal region) and the loss due to the deposition on other than the substrate, the distance between the substrate and the evaporation source is preferably 15 to 50 cm.

【0041】なお、本明細書でいうアルカリ金属および
アルカリ土類金属についての上記の「蒸着速度」は、後
述する有機物層へのこれらの金属の付着確率が1ではな
いことから、実際に製膜される堆積速度を意味している
わけではない。本発明者らの検討から、前記の付着確率
は著しく小さいことが判明した。したがって、本明細書
でいう前記の「蒸着速度」は、膜厚計付近の蒸発金属の
濃度(蒸気圧)を意味している。
The above-mentioned "deposition rate" for the alkali metal and alkaline earth metal referred to in the present specification is actually the film-forming rate because the adhesion probability of these metals to the organic layer described later is not 1. It does not mean the deposited rate. From the study by the present inventors, it was found that the above-mentioned sticking probability is extremely small. Therefore, the above-mentioned "vapor deposition rate" in the present specification means the concentration (vapor pressure) of evaporated metal near the film thickness meter.

【0042】また、合金領域を形成するにあたっては、
製膜時の雰囲気中の水ガスが酸素の供給源ともなり得る
ことから、当該水ガスの分圧についてもできるだけ低く
抑えることが好ましい。そのためには、水に対して有効
な排気速度を有するポンプであるクライオポンプを備え
た製膜装置あるいは液体窒素等によって冷却されるトラ
ップ機構を有する排気系を備えた製膜装置を使用するこ
とが好ましい。
In forming the alloy region,
Since water gas in the atmosphere during film formation can serve as a supply source of oxygen, it is preferable to keep the partial pressure of the water gas as low as possible. For that purpose, it is possible to use a film forming apparatus having a cryopump having a pumping speed effective for water, or a film forming apparatus having an exhaust system having a trap mechanism cooled by liquid nitrogen or the like. preferable.

【0043】本発明の有機EL素子は、上述のようにし
て形成することができる前述の陰極を備えたものであれ
ばよく、その層構成については有機EL素子として機能
するものであれば特に限定されるものではない。有機E
L素子の層構成としては種々のものがある。透明基板上
に形成され、かつ、当該透明基板を光取り出し面とする
タイプの有機EL素子の層構成の具体例としては、例え
ば、前記の透明基板上の積層順が下記(1)〜(4)の
ものが挙げられる。なお、基板を光取り出し面としない
場合には、基板上の積層順を下記(1)〜(4)の逆と
することもできる。
The organic EL device of the present invention may be any one provided with the above-mentioned cathode which can be formed as described above, and its layer structure is particularly limited as long as it functions as an organic EL device. It is not something that will be done. Organic E
There are various layer configurations of the L element. As a specific example of the layer structure of an organic EL element of a type formed on a transparent substrate and using the transparent substrate as a light extraction surface, for example, the order of stacking on the transparent substrate is (1) to (4) below. ). When the substrate is not the light extraction surface, the order of stacking on the substrate may be the reverse of the following (1) to (4).

【0044】(1)陽極/発光層/陰極 (2)陽極/正孔注入層/発光層/陰極 (3)陽極/発光層/電子注入層/陰極 (4)陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極(1) Anode / light emitting layer / cathode (2) Anode / hole injection layer / light emitting layer / cathode (3) Anode / light emitting layer / electron injection layer / cathode (4) Anode / hole injection layer / light emitting Layer / electron injection layer / cathode

【0045】上記(1)のタイプの有機EL素子および
上記(1)とは積層順が逆のタイプの有機EL素子では
発光層が本発明でいう単層構造の有機物層に相当し、上
記(2)のタイプの有機EL素子および上記(2)とは
積層順が逆のタイプの有機EL素子では正孔注入層およ
び発光層が本発明でいう多層構造の有機物層に相当し、
上記(3)のタイプの有機EL素子および上記(3)と
は積層順が逆のタイプの有機EL素子では発光層および
電子注入層が本発明でいう多層構造の有機物層に相当
し、上記(4)のタイプの有機EL素子および上記
(4)とは積層順が逆のタイプの有機EL素子では正孔
注入層,発光層および電子注入層が本発明でいう多層構
造の有機物層に相当する。
In the organic EL device of the above type (1) and the organic EL device of the type in which the stacking order is reverse to that of the above (1), the light emitting layer corresponds to the organic material layer of the single layer structure in the present invention. In the organic EL element of type 2) and the organic EL element of the type in which the stacking order is the reverse of the above (2), the hole injection layer and the light emitting layer correspond to the organic material layer of the multilayer structure in the present invention,
In the organic EL device of the type (3) and the organic EL device of the type having a reverse stacking order to the above (3), the light emitting layer and the electron injection layer correspond to the organic material layer of the multilayer structure referred to in the present invention. In the organic EL element of type 4) and the organic EL element of the type in which the order of lamination is the reverse of the above (4), the hole injection layer, the light emitting layer and the electron injection layer correspond to the organic material layer of the multilayer structure in the present invention. .

【0046】発光層は、通常1種または複数種の有機発
光材料によって形成されるが、有機発光材料と電子注入
材料および/または正孔注入材料との混合物や、当該混
合物もしくは有機発光材料を分散させた高分子材料等に
よって形成される場合もある。また、上述した層構成の
有機EL素子の外周に当該有機EL素子を覆うようにし
て、有機EL素子への水分や酸素の侵入を防止するため
の封止層が設けられる場合もある。
The light emitting layer is usually formed of one or more kinds of organic light emitting materials, and a mixture of the organic light emitting material and the electron injecting material and / or the hole injecting material, or the mixture or the organic light emitting material is dispersed. It may be formed of a polymer material or the like. In some cases, a sealing layer is provided around the organic EL element having the above-described layer structure so as to cover the organic EL element and prevent moisture and oxygen from entering the organic EL element.

【0047】本発明の有機EL素子では、陰極以外の層
の材料については特に限定されるものではなく、種々の
材料を用いることができる。基板も含めて、陰極以外の
各層について以下詳述する。
In the organic EL device of the present invention, the material for the layers other than the cathode is not particularly limited, and various materials can be used. Each layer other than the cathode, including the substrate, will be described in detail below.

【0048】(A)基板 基板を光取り出し面とする場合には、前述したように透
明基板を用いる。この透明基板は、発光層からの発光
(EL光)に対して高い透過性(概ね80%以上)を与
える物質からなっていればよく、その具体例としてはア
ルカリガラス,無アルカリガス等の透明ガラスや、ポリ
エチレンテレフタレート,ポリカーボネート,ポリエー
テルスルホン,ポリエーテルエーテルケトン,ポリフッ
化ビニル,ポリアクリレート,ポリプロピレン,ポリエ
チレン,非晶質ポリオレフィン,フッ素系樹脂等の透明
樹脂、または石英等からなる板状物やシート状物、ある
いはフィルム状物が挙げられる。どのような透明基板を
用いるかは、目的とする有機EL素子の用途等に応じて
適宜選択可能である。一方、基板を光取り出し面としな
い場合には、上述した透明基板以外のものについても基
板として利用することができる。この場合の基板は無機
物であってもよいし有機物であってもよい。
(A) Substrate When the substrate is used as the light extraction surface, the transparent substrate is used as described above. The transparent substrate may be made of a material that gives high transmittance (approximately 80% or more) to light emission (EL light) from the light emitting layer, and specific examples thereof include transparent materials such as alkali glass and alkali-free gas. Plates made of glass, transparent resin such as polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyethersulfone, polyetheretherketone, polyvinyl fluoride, polyacrylate, polypropylene, polyethylene, amorphous polyolefin, fluorine resin, or quartz, A sheet-like material or a film-like material may be used. What kind of transparent substrate is used can be appropriately selected according to the intended use of the organic EL element and the like. On the other hand, when the substrate is not used as the light extraction surface, a substrate other than the transparent substrate described above can be used as the substrate. In this case, the substrate may be an inorganic substance or an organic substance.

【0049】(B)陽極 陽極の材料としては、仕事関数の大きい(例えば4eV
以上)金属,合金,電気伝導性化合物またはこれらの混
合物が好ましく用いられる。具体例としてはAu等の金
属、CuI,ITO,錫酸化物,亜鉛酸化物等の導電性
透明材料が挙げられる。陽極は、蒸着法やスパッタ法等
の方法で上記材料の薄膜を形成することにより作製する
ことができる。発光層からの発光(EL光)を陽極側か
ら取り出す場合、陽極における前記EL光の透過率は1
0%以上であることが好ましい。また、陽極のシート抵
抗は数百Ω/□以下が好ましい。陽極の膜厚は材料にも
よるが、通常10nm〜1μm、好ましくは10〜20
0nmの範囲で選択される。
(B) Anode As a material for the anode, a material having a large work function (for example, 4 eV) is used.
Above) Metals, alloys, electrically conductive compounds or mixtures thereof are preferably used. Specific examples include conductive transparent materials such as metals such as Au and CuI, ITO, tin oxide, zinc oxide. The anode can be manufactured by forming a thin film of the above material by a method such as a vapor deposition method or a sputtering method. When the emitted light (EL light) from the light emitting layer is taken out from the anode side, the transmittance of the EL light at the anode is 1
It is preferably 0% or more. The sheet resistance of the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. The film thickness of the anode depends on the material, but is usually 10 nm to 1 μm, preferably 10 to 20.
It is selected in the range of 0 nm.

【0050】(C)発光層 発光層の材料として使用する有機発光材料は、(a) 電荷
の注入機能、すなわち、電界印加時に陽極あるいは正孔
注入層から正孔を注入することができ、陰極あるいは電
子注入層から電子を注入することができる機能、(b) 輸
送機能、すなわち、注入された正孔および電子を電界の
力で移動させる機能、および(c) 発光機能、すなわち、
電子と正孔の再結合の場を提供し、これらを発光につな
げる機能、の3つの機能を併せもつものであればよい
が、上記(a) 〜(c) の各機能それぞれについて十分な性
能を併せもつことは必ずしも必要ではなく、例えば正孔
の注入輸送性が電子の注入輸送性よりも大きく優れてい
るものの中にも有機発光材料として好適なものがある。
有機発光材料としては、例えばベンゾチアゾール系,ベ
ンゾイミダゾール系,ベンゾオキサゾール系等の蛍光増
白剤や、スチリルベンゼン系化合物等を用いることがで
きる。
(C) Light-Emitting Layer The organic light-emitting material used as the material for the light-emitting layer is (a) having a function of injecting charges, that is, capable of injecting holes from the anode or the hole injecting layer when an electric field is applied, and the cathode. Alternatively, a function capable of injecting electrons from the electron injection layer, (b) a transport function, that is, a function of moving injected holes and electrons by the force of an electric field, and (c) a light emitting function, that is,
It is sufficient as long as it has the three functions of providing a field for recombination of electrons and holes and connecting them to light emission, but sufficient performance for each of the above functions (a) to (c). It is not always necessary to have both of them, and, for example, among the materials having a hole injection / transport property which is far superior to the electron injection / transport property, there is a material suitable as an organic light emitting material.
As the organic light emitting material, for example, a fluorescent brightening agent such as benzothiazole-based, benzimidazole-based, or benzoxazole-based, a styrylbenzene-based compound, or the like can be used.

【0051】上記の蛍光増白剤の具体例としては、ベン
ゾオキサゾール系では2,5−ビス(5,7−ジ−t−
ペンチル−2−ベンゾオキサゾリル)−1,3,4−チ
アジアゾール、4,4′−ビス(5,7−t−ペンチル
−2−ベンゾオキサゾリル)スチルベン、4,4′−ビ
ス[5,7−ジ−(2−メチル−2−ブチル)−2−ベ
ンゾオキサゾリル]スチルベン、2,5−ビス(5,7
−ジ−t−ペンチル−2−ベンゾオキサゾリル)チオフ
ェン、2,5−ビス[5−α,α−ジメチルベンジル−
2−ベンゾオキサゾリル]チオフェン、2,5−ビス
[5,7−ジ−(2−メチル−2−ブチル)−2−ベン
ゾオキサゾリル]−3,4−ジフェニルチオフェン、
2,5−ビス(5−メチル−2−ベンゾオキサゾリル)
チオフェン、4,4′−ビス(2−ベンゾオキサゾリ
ル)ビフェニル、5−メチル−2−[2−[4−(5−
メチル−2−ベンゾオキサゾリル)フェニル]ビニル]
ベンゾオキサゾール、2−[2−(4−クロロフェニ
ル)ビニル]ナフト[1,2−d]オキサゾール等が挙
げられ、ベンゾチアゾール系では2,2′−(p−フェ
ニレンジビニレン)−ビスベンゾチアゾール等が挙げら
れ、ベンゾイミダゾール系では2−[2−[4−(2−
ベンゾイミダゾリル)フェニル]ビニル]ベンゾイミダ
ゾール、2−[2−(4−カルボキシフェニル)ビニ
ル]ベンゾイミダゾール等が挙げられる。さらに、他の
有用な化合物は、ケミストリー・オブ・シンセティック
・ダイズ(1971),第628〜637頁および第6
40頁に列挙されている。
Specific examples of the above-mentioned optical brightener include benzoxazole-based 2,5-bis (5,7-di-t-).
Pentyl-2-benzoxazolyl) -1,3,4-thiadiazole, 4,4'-bis (5,7-t-pentyl-2-benzoxazolyl) stilbene, 4,4'-bis [5 , 7-Di- (2-methyl-2-butyl) -2-benzoxazolyl] stilbene, 2,5-bis (5,7
-Di-t-pentyl-2-benzoxazolyl) thiophene, 2,5-bis [5-α, α-dimethylbenzyl-
2-benzoxazolyl] thiophene, 2,5-bis [5,7-di- (2-methyl-2-butyl) -2-benzoxazolyl] -3,4-diphenylthiophene,
2,5-bis (5-methyl-2-benzoxazolyl)
Thiophene, 4,4'-bis (2-benzoxazolyl) biphenyl, 5-methyl-2- [2- [4- (5-
Methyl-2-benzoxazolyl) phenyl] vinyl]
Examples thereof include benzoxazole and 2- [2- (4-chlorophenyl) vinyl] naphtho [1,2-d] oxazole, and benzothiazole-based compounds include 2,2 ′-(p-phenylenedivinylene) -bisbenzothiazole. In the benzimidazole system, 2- [2- [4- (2-
Examples thereof include benzimidazolyl) phenyl] vinyl] benzimidazole and 2- [2- (4-carboxyphenyl) vinyl] benzimidazole. Still other useful compounds are the chemistry of synthetic soybean (1971), pages 628-637 and 6
Listed on page 40.

【0052】また、上記のスチリルベンゼン系化合物の
具体例としては、1,4−ビス(2−メチルスチリル)
ベンゼン、1,4−ビス(3−メチルスチリル)ベンゼ
ン、1,4−ビス(4−メチルスチリル)ベンゼン、ジ
スチリルベンゼン、1,4−ビス(2−エチルスチリ
ル)ベンゼン、1,4−ビス(3−エチルスチリル)ベ
ンゼン、1,4−ビス(2−メチルスチリル)−2−メ
チルベンゼン、1,4−ビス(2−メチルスチリル)−
2−エチルベンゼン等が挙げられる。
Specific examples of the above-mentioned styrylbenzene compound include 1,4-bis (2-methylstyryl).
Benzene, 1,4-bis (3-methylstyryl) benzene, 1,4-bis (4-methylstyryl) benzene, distyrylbenzene, 1,4-bis (2-ethylstyryl) benzene, 1,4-bis (3-Ethylstyryl) benzene, 1,4-bis (2-methylstyryl) -2-methylbenzene, 1,4-bis (2-methylstyryl)-
2-ethylbenzene etc. are mentioned.

【0053】さらに、上述した蛍光増白剤およびスチリ
ルベンゼン系化合物以外にも、例えば12−フタロペリ
ノン、1,4−ジフェニル−1,3−ブタジエン、1,
1,4,4−テトラフェニル−1,3−ブタジエン、ナ
フタルイミド誘導体、ペリレン誘導体、オキサジアゾー
ル誘導体、アルダジン誘導体、ピラジリン誘導体、シク
ロペンタジエン誘導体、ピロロピロール誘導体、スチリ
ルアミン誘導体、クマリン系化合物、国際公開公報WO
90/13148やAppl.Phys.Lett.,vol 58,18,P1982
(1991) に記載されているような高分子化合物、芳香族
ジメチリディン系化合物、下記一般式(I)
Further, in addition to the above-described optical brightener and styrylbenzene compound, for example, 12-phthaloperinone, 1,4-diphenyl-1,3-butadiene, 1,
1,4,4-tetraphenyl-1,3-butadiene, naphthalimide derivative, perylene derivative, oxadiazole derivative, aldazine derivative, pyrazin derivative, cyclopentadiene derivative, pyrrolopyrrole derivative, styrylamine derivative, coumarin compound, international Publication WO
90/13148 and Appl.Phys.Lett., Vol 58,18, P1982
(1991), a polymer compound, an aromatic dimethylidyne compound, the following general formula (I)

【化1】 で表される化合物等も、有機発光材料として用いること
ができる。
Embedded image A compound represented by and the like can also be used as the organic light emitting material.

【0054】ここで、上記芳香族ジメチリディン系化合
物の具体例としては、1,4−フェニレンジメチリディ
ン、4,4′−フェニレンジメチリディン、2,5−キ
シリレンジメチリディン、2,6−ナフチレンジメチリ
ディン、1,4−ビフェニレンジメチリディン、1,4
−p−テレフェニレンジメチリディン、4,4′−ビス
(2,2−ジ−t−ブチルフェニルビニル)ビフェニ
ル、4,4′−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビフ
ェニル等、およびこれらの誘導体が挙げられる。また、
上記一般式(I)で表される化合物の具体例としては、
ビス(2−メチル−8−キノリノラート)(p−フェニ
ルフェノラート)アルミニウム(III)、ビ ス(2−メ
チル−8−キノリノラート)(1−ナフトラート)アル
ミニウム(III)等が挙げられる。
Here, specific examples of the aromatic dimethylidyne-based compound include 1,4-phenylene dimethylidene, 4,4'-phenylene dimethylidene, 2,5-xylylene dimethylidene, and 2,6. -Naphthylene dimethylidene, 1,4-biphenylene dimethylidene, 1,4
-P-Terephenylene dimethylidene, 4,4'-bis (2,2-di-t-butylphenylvinyl) biphenyl, 4,4'-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl, and the like Examples include derivatives. Also,
Specific examples of the compound represented by the general formula (I) include:
Examples thereof include bis (2-methyl-8-quinolinolato) (p-phenylphenolato) aluminum (III) and bis (2-methyl-8-quinolinolato) (1-naphtholate) aluminum (III).

【0055】その他、上述した有機発光材料をホストと
し、当該ホストに青色から緑色までの強い蛍光色素、例
えばクマリン系あるいは前記ホストと同様の蛍光色素を
ドープした化合物も、有機発光材料として好適である。
有機発光材料として前記の化合物を用いた場合には、青
色から緑色の発光(発光色はドーパントの種類によって
異なる。)を高効率で得ることができる。前記化合物の
材料であるホストの具体例としては、ジスチリルアリー
レン骨格の有機発光材料(特に好ましくは例えば4,
4′−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビフェニル)
が挙げられ、前記化合物の材料であるドーパントの具体
例としては、ジフェニルアミノビニルアリーレン(特に
好ましくは例えばN,N−ジフェニルアミノビフェニル
ベンゼン)や4,4′−ビス[2−[4−(N,N−ジ
−p−トリル)フェニル]ビニル]ビフェニル)が挙げ
られる。
In addition, a compound obtained by using the above-mentioned organic luminescent material as a host and doping the host with a strong fluorescent dye of blue to green color, for example, a coumarin-based or a fluorescent dye similar to the above host, is also suitable as the organic luminescent material. .
When the above compound is used as the organic light emitting material, blue to green light emission (emission color varies depending on the kind of dopant) can be obtained with high efficiency. Specific examples of the host which is the material of the compound include organic light-emitting materials having a distyrylarylene skeleton (particularly preferably 4,
4'-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl)
Specific examples of the dopant which is a material of the compound include diphenylaminovinylarylene (particularly preferably N, N-diphenylaminobiphenylbenzene) and 4,4′-bis [2- [4- (N , N-di-p-tolyl) phenyl] vinyl] biphenyl).

【0056】上述した有機発光材料を用いて発光層を形
成する方法としては、例えば蒸着法、スピンコート法、
キャスト法、LB法等の公知の方法を適用することがで
きるが、スパッタリング法以外の方法を適用することが
好ましい。また、発光層は、特に分子堆積膜であること
が好ましい。ここで分子堆積膜とは、気相状態の材料化
合物から沈着され形成された薄膜や、溶液状態または液
相状態の材料化合物から固体化され形成された膜のこと
であり、通常この分子堆積膜は、LB法により形成され
た薄膜(分子累積膜)とは凝集構造、高次構造の相違
や、それに起因する機能的な相違により区分することが
できる。さらには、樹脂等の結着剤と有機発光材料とを
溶剤に溶かして溶液とした後、これをスピンコート法等
により薄膜化することによっても、発光層を形成するこ
とができる。このようにして形成される発光層の膜厚に
ついては特に制限はなく、状況に応じて適宜選択するこ
とができるが、通常5nm〜5μmの範囲が好ましい。
As a method for forming a light emitting layer using the above organic light emitting material, for example, a vapor deposition method, a spin coating method,
Known methods such as the casting method and the LB method can be applied, but it is preferable to apply a method other than the sputtering method. Further, the light emitting layer is particularly preferably a molecular deposition film. Here, the molecular deposition film refers to a thin film formed by deposition from a material compound in a gaseous state or a film formed by solidification from a material compound in a solution state or a liquid phase state. Can be distinguished from a thin film (molecule accumulation film) formed by the LB method by a difference in an aggregated structure and a higher-order structure and a functional difference caused by the difference. Further, the light emitting layer can also be formed by dissolving a binder such as a resin and an organic light emitting material in a solvent to form a solution, and then thinning the solution by a spin coating method or the like. The thickness of the light emitting layer formed in this manner is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the situation, but is usually preferably in the range of 5 nm to 5 μm.

【0057】(D)正孔注入層 必要に応じて設けられる正孔注入層の材料(以下「正孔
注入材料」という。)は、正孔の注入性あるいは電子の
障壁性を有しているものであればよく、例えば、従来よ
り電子感光体の正孔注入材料として用いられているもの
を適宜選択して用いることができ、正孔の移動度が10
-5cm2 /V・s(電界強度104 〜105 V/cm)
以上であるものが好ましい。正孔注入材料は、有機物お
よび無機物のどちらでもよい。
(D) Hole Injecting Layer The material of the hole injecting layer (hereinafter referred to as “hole injecting material”), which is provided if necessary, has a hole injecting property or an electron barrier property. Any material may be used, for example, a material conventionally used as a hole injecting material for an electrophotosensitive material can be appropriately selected and used, and the hole mobility is 10
-5 cm 2 / Vs (electric field strength 10 4 to 10 5 V / cm)
Those described above are preferred. The hole injection material may be either organic or inorganic.

【0058】具体例としては、トリアゾール誘導体、オ
キサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリ
ールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘
導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導
体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、
スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒ
ドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、
ポリシラン、アニリン系共重合体、導電性高分子オリゴ
マー(特にチオフェンオリゴマー)、ポルフィリン化合
物、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合
物、有機発光材料として示した前述の芳香族ジメチリデ
ィン系化合物、p型−Siやp−型SiC等の無機半導
体等を挙げることができる。正孔注入材料としては、ポ
ルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物またはス
チリルアミン化合物を用いることが好ましく、特に芳香
族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。
Specific examples include triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives,
Styrylanthracene derivative, fluorenone derivative, hydrazone derivative, stilbene derivative, silazane derivative,
Polysilanes, aniline-based copolymers, conductive polymer oligomers (particularly thiophene oligomers), porphyrin compounds, aromatic tertiary amine compounds, styrylamine compounds, the above-mentioned aromatic dimethylidyne compounds shown as organic light-emitting materials, p-type Examples thereof include inorganic semiconductors such as -Si and p-type SiC. As the hole injection material, it is preferable to use a porphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound or a styrylamine compound, and it is particularly preferable to use an aromatic tertiary amine compound.

【0059】上記ポルフィリン化合物の具体例として
は、ポルフィン、1,10,15,20−テトラフェニ
ル−21H,23H−ポルフィン銅(II)、1,10,
15,20−テトラフェニル−21H,23H−ポルフ
ィン亜鉛(II)、5,10,15,20−テトラキス
(ペンタフルオロフェニル)−21H,23H−ポルフ
ィン、シリコンフタロシアニンオキシド、アルミニウム
フタロシアニンクロリド、フタロシアニン(無金属)、
ジリチウムフタロシアニン、銅テトラメチルフタロシア
ニン、銅フタロシアニン、クロムフタロシアニン、亜鉛
フタロシアニン、鉛フタロシアニン、チタニウムフタロ
シアニンオキシド、マグネシウムフタロシアニン、銅オ
クタメチルフタロシアニン等が挙げられる。
Specific examples of the porphyrin compound include porphine, 1,10,15,20-tetraphenyl-21H, 23H-porphin copper (II), 1,10,
15,20-tetraphenyl-21H, 23H-porphine zinc (II), 5,10,15,20-tetrakis (pentafluorophenyl) -21H, 23H-porphine, silicon phthalocyanine oxide, aluminum phthalocyanine chloride, phthalocyanine (metal-free ),
Examples thereof include dilithium phthalocyanine, copper tetramethyl phthalocyanine, copper phthalocyanine, chromium phthalocyanine, zinc phthalocyanine, lead phthalocyanine, titanium phthalocyanine oxide, magnesium phthalocyanine, and copper octamethyl phthalocyanine.

【0060】また、前記芳香族第三級アミン化合物およ
びスチリルアミン化合物の具体例としては、N,N,
N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノフェ
ニル、N,N′−ジフェニル−N,N′−ビス−(3−
メチルフェニル)−[1,1′−ビフェニル]−4,
4′−ジアミン、2,2−ビス(4−ジ−p−トリルア
ミノフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ジ−p−
トリルアミノフェニル)シクロヘキサン、N,N,
N′,N′−テトラ−p−トリル−4,4′−ジアミノ
ビフェニル、1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノ
フェニル)−4−フェニルシクロヘキサン、ビス(4−
ジメチルアミノ−2−メチルフェニル)フェニルメタ
ン、ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)フェニ
ルメタン、N,N′−ジフェニル−N,N′−ジ(4−
メトキシフェニル)−4,4′−ジアミノビフェニル、
N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジア
ミノジフェニルエーテル、4,4′−ビス(ジフェニル
アミノ)クオードリフェニル、N,N,N−トリ(p−
トリル)アミン、4−(ジ−p−トリルアミノ)−4′
−[4(ジ−p−トリルアミノ)スチリル]スチルベ
ン、4−N,N−ジフェニルアミノ−(2−ジフェニル
ビニル)ベンゼン、3−メトキシ−4′−N,N−ジフ
ェニルアミノスチルベン、N−フェニルカルバゾール、
4,4′−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニル
アミノ]ビフェニルのように2個の縮合芳香族環を分子
内に有するもの、トリフェニルアミンユニットが3つス
ターバースト型に連結された4,4′,4″−トリス
[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]
トリフェニルアミン等が挙げられる。
Specific examples of the aromatic tertiary amine compound and the styrylamine compound include N, N,
N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminophenyl, N, N'-diphenyl-N, N'-bis- (3-
Methylphenyl)-[1,1'-biphenyl] -4,
4'-diamine, 2,2-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) propane, 1,1-bis (4-di-p-
Tolylaminophenyl) cyclohexane, N, N,
N ', N'-tetra-p-tolyl-4,4'-diaminobiphenyl, 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) -4-phenylcyclohexane, bis (4-
Dimethylamino-2-methylphenyl) phenylmethane, bis (4-di-p-tolylaminophenyl) phenylmethane, N, N'-diphenyl-N, N'-di (4-
Methoxyphenyl) -4,4′-diaminobiphenyl,
N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-bis (diphenylamino) quadriphenyl, N, N, N-tri (p-
Tolyl) amine, 4- (di-p-tolylamino) -4 '
-[4 (di-p-tolylamino) styryl] stilbene, 4-N, N-diphenylamino- (2-diphenylvinyl) benzene, 3-methoxy-4'-N, N-diphenylaminostilbene, N-phenylcarbazole ,
4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl having two condensed aromatic rings in the molecule, three triphenylamine units linked in starburst type 4,4 ', 4 "-tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino]
Triphenylamine and the like.

【0061】正孔注入層は、上述した化合物を、例えば
真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法等の
公知の方法により薄膜化することにより形成することが
できる。正孔注入層としての膜厚は特に制限されない
が、通常は5nm〜5μmである。この正孔注入層は、
上述した材料の1種または2種以上からなる一層構造で
あってもよいし、同一組成または異種組成の複数層から
なる複層構造であってもよい。
The hole injection layer can be formed by thinning the above compound by a known method such as a vacuum vapor deposition method, a spin coating method, a casting method or an LB method. The thickness of the hole injection layer is not particularly limited, but is usually 5 nm to 5 μm. This hole injection layer is
It may have a single-layer structure composed of one or more of the above-mentioned materials, or may have a multi-layer structure composed of a plurality of layers having the same composition or different compositions.

【0062】(E)電子注入層 必要に応じて設けられる電子注入層の材料(以下「電子
注入材料」という。)は、陰極から注入された電子を発
光層に伝達する機能を有しているものであればよい。一
般には、電子親和力が有機発光材料の電子親和力に比し
て大きく陰極の仕事関数(陰極が多成分の場合には最小
のもの)に比して小さいものが望ましい。ただし、エネ
ルギーレベルの差が極端に大きいところは、そこに大き
な電子注入障壁が存在することになり、好ましくない。
電子注入材料の電子親和力は、陰極の仕事関数あるいは
有機発光材料の電子親和力と同程度の大きさであること
が好ましい。電子注入材料は、有機物および無機物のど
ちらでもよい。
(E) Electron Injection Layer The material of the electron injection layer (hereinafter referred to as “electron injection material”) provided as necessary has a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer. Anything will do. In general, it is desirable that the electron affinity is larger than the electron affinity of the organic light emitting material and smaller than the work function of the cathode (the minimum when the cathode is composed of multiple components). However, where the difference in energy level is extremely large, a large electron injection barrier exists there, which is not preferable.
The electron affinity of the electron injection material is preferably as large as the work function of the cathode or the electron affinity of the organic light emitting material. The electron injection material may be either organic or inorganic.

【0063】具体例としては、ニトロ置換フルオレノン
誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェニルキノ
ン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペ
リレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイ
ミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントロン誘導
体、オキサジアゾール誘導体、特開昭59−19439
3号公報において発光層の材料として開示されている一
連の電子伝達性化合物、オキサジアゾール環の酸素原子
がイオウ原子に置換したチアゾール誘導体、電子吸引基
として知られているキノキサリン環を有したキノキサリ
ン誘導体、8−キノリノール誘導体の金属錯体(例えば
トリス(8−キノリノール)アルミニウム、トリス
(5,7−ジクロロ−8−キノリノール)アルミニウ
ム、トリス(5,7−ジブロモ−8−キノリノール)ア
ルミニウム、トリス(2−メチル−8−キノリノール)
アルミニウム、トリス(5−メチル−8−キノリノー
ル)アルミニウムおよびビス(8−キノリノール)亜鉛
等や、これらの金属錯体の中心金属がIn,Mg,C
u,Ca,Sn,GaまたはPbに置き代わった金属錯
体等)、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニンま
たはこれらの末端がアルキル基,スルホン基等で置換さ
れているもの、有機発光材料として示した前述のジスチ
リルピラジン誘導体、n型−Siやn型−SiC等の無
機半導体等が挙げられる。
Specific examples include nitro-substituted fluorenone derivatives, anthraquinodimethane derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, heterocyclic tetracarboxylic acid anhydrides such as naphthaleneperylene, carbodiimides, phenylenylidene methane derivatives, and anthrone. Derivatives, oxadiazole derivatives, JP-A-59-19439
Patent Document 3 discloses a series of electron-transporting compounds disclosed as materials for a light-emitting layer, a thiazole derivative in which an oxygen atom of an oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline having a quinoxaline ring known as an electron-withdrawing group. Derivatives, metal complexes of 8-quinolinol derivatives (e.g., tris (8-quinolinol) aluminum, tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7-dibromo-8-quinolinol) aluminum, tris (2 -Methyl-8-quinolinol)
Aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc and the like, and the central metal of these metal complexes is In, Mg, C
u, Ca, Sn, Ga or Pb) or a metal-free or metal phthalocyanine or a compound in which the terminal thereof is substituted with an alkyl group, a sulfone group, or the like, and the above-mentioned diamines as organic light-emitting materials. Examples thereof include styrylpyrazine derivatives and inorganic semiconductors such as n-type-Si and n-type-SiC.

【0064】電子注入層は、上述した化合物を、例えば
真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法等の
公知の方法により薄膜化することにより形成することが
できる。電子注入層としての膜厚は特に制限されない
が、通常は5nm〜5μmである。この電子注入層は、
上述した材料の1種または2種以上からなる一層構造で
あってもよいし、同一組成または異種組成の複数層から
なる複層構造であってもよい。
The electron injection layer can be formed by forming the above compound into a thin film by a known method such as a vacuum vapor deposition method, a spin coating method, a casting method and an LB method. The thickness of the electron injection layer is not particularly limited, but is usually 5 nm to 5 μm. This electron injection layer
It may have a single-layer structure composed of one or more of the above-mentioned materials, or may have a multi-layer structure composed of a plurality of layers having the same composition or different compositions.

【0065】以上説明したように、本発明の有機EL素
子では、陰極以外の各層については基板も含めて種々の
物質を利用することができ、その層構成、特に本発明で
いう有機物層の層構成も種々の構成とすることができ
る。また、陽極,有機物層を構成する各層および陰極
は、前述したように種々の方法によって形成することが
できるが、各層の形成にあたって真空蒸着法を用いれ
ば、この真空蒸着法だけによって有機EL素子を形成す
ることができるので、設備の簡略化や生産時間の短縮を
図るうえで有利である。その際、目的とする有機EL素
子が基板上に陽極,有機物層および陰極をこの順で順次
形成したものである場合には少なくとも有機物層を構成
する各層(当該有機物層が単層構造である場合を含
む。)の形成から陰極の形成までを、また、目的とする
有機EL素子が基板上に陰極,有機物層および陽極をこ
の順で順次形成したものである場合には陰極の形成から
陽極の形成までを、それぞれ連続的に行う、すなわち、
ある層A(陰極を構成する合金領域または上部金属領域
である場合を含む。)の形成後から次の層B(陰極を構
成する合金領域または上部金属領域である場合を含
む。)を形成するまでの間に前記の層Aが空気に触れな
いようにして行うことが好ましい。
As described above, in the organic EL device of the present invention, various materials including the substrate can be used for each layer other than the cathode, and the layer structure, especially the layer of the organic material layer in the present invention is used. The configuration can also be various configurations. Further, the anode, each layer constituting the organic material layer, and the cathode can be formed by various methods as described above. However, if a vacuum vapor deposition method is used for forming each layer, the organic EL element can be formed only by this vacuum vapor deposition method. Since it can be formed, it is advantageous in simplifying equipment and shortening production time. At that time, when the target organic EL device is one in which an anode, an organic material layer and a cathode are sequentially formed on a substrate in this order, at least each layer constituting the organic material layer (when the organic material layer has a single layer structure) From the formation of the cathode to the formation of the cathode, and in the case where the target organic EL element is one in which the cathode, the organic material layer and the anode are formed in this order on the substrate, the formation of the cathode Until formation, each is performed continuously, that is,
After forming a certain layer A (including the case of an alloy region or an upper metal region forming the cathode), the next layer B (including the case of an alloy region or an upper metal region forming the cathode) is formed. It is preferable that the layer A is not exposed to air during the period.

【0066】また、本発明の有機EL素子は、従来の有
機EL素子と同様に、素子への水分や酸素の侵入を防止
するための封止層を有していてもよい。封止層の材料の
具体例としては、テトラフルオロエチレンと少なくとも
1種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させ
て得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含
フッ素共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
メチルメタクリレート、ポリイミド、ポリユリア、ポリ
テトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチ
レン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフ
ルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重
合体、吸水率1%以上の吸水性物質および吸水率0.1
%以下の防湿性物質、In,Sn,Pb,Au,Cu,
Ag,Al,Ti,Ni等の金属、MgO,SiO,S
iO2 ,Al2 3 ,GeO,NiO,CaO,Ba
O,Fe2 3 ,Y2 3 ,TiO2等の金属酸化物、
MgF2 ,LiF,AlF3 ,CaF2 等の金属フッ化
物、パーフルオロアルカン,パーフルオロアミン,パー
フルオロポリエーテル等の液状フッ素化炭素および当該
液状フッ素化炭素に水分や酸素を吸着する吸着剤を分散
させたもの等が挙げられる。
Further, the organic EL element of the present invention may have a sealing layer for preventing moisture and oxygen from entering the element, as in the conventional organic EL element. Specific examples of the material for the sealing layer include a copolymer obtained by copolymerizing a monomer mixture containing tetrafluoroethylene and at least one comonomer, and a fluorinated copolymer having a cyclic structure in the copolymer main chain. , Polyethylene, polypropylene, polymethylmethacrylate, polyimide, polyurea, polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, polydichlorodifluoroethylene, copolymers of chlorotrifluoroethylene and dichlorodifluoroethylene, water absorption of 1% or more Substance and water absorption rate 0.1
% Or less moisture-proof material, In, Sn, Pb, Au, Cu,
Metals such as Ag, Al, Ti, Ni, MgO, SiO, S
iO 2 , Al 2 O 3 , GeO, NiO, CaO, Ba
Metal oxides such as O, Fe 2 O 3 , Y 2 O 3 and TiO 2 ,
Metal fluorides such as MgF 2 , LiF, AlF 3 and CaF 2 , liquid fluorinated carbon such as perfluoroalkane, perfluoroamine and perfluoropolyether, and an adsorbent for adsorbing water and oxygen to the liquid fluorinated carbon are used. Examples include dispersed materials.

【0067】封止層の形成にあたっては真空蒸着法、ス
ピンコート法、スパッタリング法、キャスト法、MBE
(分子線エピタキシー)法、クラスターイオンビーム蒸
着法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法(高周
波励起イオンプレーティング法)、反応性スパッタリン
グ法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD
法、ガスソースCVD法等を適宜適用することができ
る。封止層の材料として液状フッ素化炭素や当該液状フ
ッ素化炭素に水分や酸素を吸着する吸着剤を分散させた
ものを用いる場合には、基板上に形成されている有機E
L素子(既に別の封止層があってもよい。)の外側に、
当該有機EL素子との間に空隙を形成しつつ前記の基板
と共同して有機EL素子を覆うハウジング材を設け、前
記の基板と前記のハウジング材とによって形成された空
間に前記の液状フッ素化炭素や当該液状フッ素化炭素に
水分や酸素を吸着する吸着剤を分散させたものを充填す
ることによって封止層を形成することが好ましい。前記
のハウジング材としては、吸水率の小さいガラスまたは
ポリマー(例えば三フッ化塩化エチレン)からなるもの
が好適に用いられる。ハウジング材を使用する場合に
は、上述した封止層を設けずに当該ハウジング材のみを
設けてもよいし、ハウジング材を設けた後に、当該ハウ
ジング材と前記の基板とによって形成された空間に酸素
や水を吸着する吸着材の層を設けるか当該吸着材からな
る粒子を分散させてもよい。
In forming the sealing layer, a vacuum deposition method, a spin coating method, a sputtering method, a casting method, MBE
(Molecular beam epitaxy) method, cluster ion beam deposition method, ion plating method, plasma polymerization method (high frequency excitation ion plating method), reactive sputtering method, plasma CVD method, laser CVD method, thermal CVD
Method, gas source CVD method, or the like can be applied as appropriate. When liquid fluorinated carbon or a liquid fluorinated carbon in which an adsorbent that adsorbs water or oxygen is dispersed is used as the material of the sealing layer, the organic E formed on the substrate is used.
Outside the L element (which may already have another sealing layer),
A housing material is provided in cooperation with the substrate to cover the organic EL element while forming a gap between the organic EL element and the liquid fluorination in the space formed by the substrate and the housing material. The sealing layer is preferably formed by filling carbon or a liquid fluorinated carbon in which an adsorbent that adsorbs water or oxygen is dispersed. As the housing material, a material made of glass or a polymer (for example, ethylene trifluoride chloride) having a small water absorption is preferably used. When using a housing material, only the housing material may be provided without providing the above-described sealing layer, or after the housing material is provided, a space formed by the housing material and the substrate may be used. A layer of an adsorbent for adsorbing oxygen or water may be provided, or particles of the adsorbent may be dispersed.

【0068】[0068]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 実施例1 (1)有機EL素子の作製 25×75×1.1mmのサイズのガラス基板上に厚さ
100nmのITO透明電極(陽極に相当)が形成され
ているもの(以下「陽極付き基板」という。)を用意し
た。この陽極付き基板を有機溶媒中で超音波洗浄した
後、乾燥窒素ガスを吹き付けて、ITO透明電極の表面
から有機溶媒を除去した。その後、UVオゾン洗浄を行
って、ITO透明電極の表面から有機物を除去した。
Embodiments of the present invention will be described below. Example 1 (1) Preparation of organic EL device In which an ITO transparent electrode (corresponding to an anode) having a thickness of 100 nm was formed on a glass substrate having a size of 25 × 75 × 1.1 mm (hereinafter referred to as “anode-bearing substrate”). Said)) was prepared. The substrate with the anode was subjected to ultrasonic cleaning in an organic solvent, and then blown with dry nitrogen gas to remove the organic solvent from the surface of the ITO transparent electrode. Then, UV ozone cleaning was performed to remove organic substances from the surface of the ITO transparent electrode.

【0069】水に対して有効な排気速度を有するクライ
オポンプを主排気ポンプとして備えている市販の真空蒸
着装置(日本真空技術(株)製の高真空蒸着装置)を用
い、かつ、当該真空蒸着装置の基板支持部付近に水や酸
素等の残留ガスが基板に付着しないようにトラップ機構
を設けて、洗浄済みの上記陽極付き基板の上(ITO透
明電極が設けられている側の面上)に以下の条件で正孔
注入層、発光層、電子注入層および陰極をこの順で順次
積層して、有機EL素子を得た。このとき、正孔注入層
の形成から陰極の形成まで途中真空を破ることなく、1
回の真空引きで有機EL素子を作製した。また、有機材
料は全て精製済みのものを用い、蒸着開始時に脱ガスが
なく不純物の発生もないようにした。
A commercially available vacuum vapor deposition apparatus (high vacuum vapor deposition apparatus manufactured by Nippon Vacuum Technology Co., Ltd.) equipped with a cryopump having an effective pumping speed for water as a main exhaust pump is used, and the vacuum vapor deposition is performed. A trap mechanism is provided near the substrate support part of the device to prevent residual gas such as water and oxygen from adhering to the substrate, and above the cleaned substrate with an anode (on the surface where the ITO transparent electrode is provided) A hole injecting layer, a light emitting layer, an electron injecting layer and a cathode were sequentially laminated in this order under the following conditions to obtain an organic EL device. At this time, without breaking the vacuum on the way from the formation of the hole injection layer to the formation of the cathode, 1
An organic EL element was produced by vacuuming twice. In addition, all the organic materials used were purified so that no degassing occurred at the start of vapor deposition and no impurities were generated.

【0070】まず、第1の正孔注入層用の正孔注入材料
として4,4′,4″−トリス[N−(3−メチルフェ
ニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(以
下「MTDATA」と略記する。)を用い、このMTD
ATAを蒸着時真空度1.0×10-6Torr以下、蒸着速
度0.1〜0.3nm/sの条件で蒸着させて、膜厚6
0nmの第1の正孔注入層を形成した。このとき、上記
の陽極付き基板は特に加熱も冷却もしなかった。次に、
第2の正孔注入層用の正孔注入材料として4,4′−ビ
ス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフ
ェニル(以下「NPD」と略記する。)を用い、このN
PDを前記第1の正孔注入層形成時と同様の条件で蒸着
させて、膜厚20nmの第2の正孔注入層を形成した。
First, 4,4 ', 4 "-tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine (hereinafter referred to as" MTDATA "was used as a hole injection material for the first hole injection layer. Is used for this MTD.
At the time of vapor deposition, ATA was vapor-deposited under the conditions of a vacuum degree of 1.0 × 10 −6 Torr or less and a vapor deposition rate of 0.1 to 0.3 nm / s to obtain a film thickness of 6
A 0 nm first hole injection layer was formed. At this time, the above-mentioned substrate with an anode was not particularly heated or cooled. next,
As the hole injection material for the second hole injection layer, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (hereinafter abbreviated as “NPD”) was used.
PD was vapor-deposited under the same conditions as when forming the first hole injection layer to form a second hole injection layer having a film thickness of 20 nm.

【0071】次いで、有機発光材料として4,4′−ビ
ス[2−[4−(N,N−ジ−p−トリル)フェニル]
ビニル]ビフェニル(以下「DTAVBi」と略記す
る。)と4,4′−ビス(2,2−ジフェニルビニル)
ビフェニル(以下「DPVBi」と略記する。)とを用
い、DTAVBiがDPVBiに対して2.5wt%とな
るようにこれらを二元同時蒸着して、膜厚40nmの発
光層を形成した。このときの蒸着時真空度、基板温度お
よびDPVBiの蒸着速度は、上述した第1の正孔注入
層の形成時と同様にした。
Then, 4,4'-bis [2- [4- (N, N-di-p-tolyl) phenyl] was used as an organic light emitting material.
Vinyl] biphenyl (hereinafter abbreviated as “DTAVBi”) and 4,4′-bis (2,2-diphenylvinyl)
Biphenyl (hereinafter abbreviated as "DPVBi") was used to perform binary simultaneous vapor deposition so that DTAVBi was 2.5 wt% with respect to DPVBi to form a light emitting layer having a thickness of 40 nm. The degree of vacuum during vapor deposition, the substrate temperature, and the vapor deposition rate of DPVBi at this time were the same as those at the time of forming the above-described first hole injection layer.

【0072】次に、電子注入材料としてトリス(8−キ
ノリノール)アルミニウム(以下「Alq」と略記す
る。)を用い、このAlqを上述した第1の正孔注入層
の形成時と同様の条件で蒸着させて、膜厚20nmの電
子注入層を形成した。
Next, tris (8-quinolinol) aluminum (hereinafter abbreviated as "Alq") is used as an electron injecting material, and this Alq is subjected to the same conditions as the above-mentioned formation of the first hole injecting layer. Evaporation was performed to form an electron injection layer having a film thickness of 20 nm.

【0073】次いで、AlとLiとからなるLi濃度1
0at%の合金母材を合金領域形成用の蒸着材料として用
い、蒸着時真空度1.0×10-6Torr、蒸着速度0.5
〜1.0nm/sの条件で当該蒸着材料を蒸着させて、
厚さ20nmの合金領域を形成した。このとき、合金領
域の形成に先立ち、上記の合金母材を当該合金母材の蒸
発が起こらないように水晶振動子式膜厚計で監視しなが
ら徐々に加熱して脱ガスを行った。脱ガス時の真空槽内
の雰囲気を四重極質量分析計で観察すると、水素ガスの
成長の他に、蒸発源付近が熱放射によって加熱されたこ
とによるCO2等のガスの成長が見られた。合金領域の
形成は、CO2 ガス等の脱ガスが収まったのを確認した
後、水晶振動子式膜厚計で蒸発源からの合金のとびが観
察されるまで更に蒸発源を加熱し、蒸発源シャッターを
閉にした状態で空とばしを行いながら蒸着速度を徐々に
上記の速度に近づけ、当該蒸着速度が目的とする速度で
安定するように蒸発源へのパワー投入の制御を行って蒸
着速度が安定したことを水晶振動子式膜厚計で確認した
後に行った。
Next, the Li concentration of 1 consisting of Al and Li was 1
The alloy base material of 0 at% was used as the vapor deposition material for forming the alloy region, and the vacuum degree during vapor deposition was 1.0 × 10 −6 Torr and the vapor deposition rate was 0.5
The vapor deposition material is vapor-deposited under the condition of ~ 1.0 nm / s,
A 20 nm thick alloy region was formed. At this time, prior to the formation of the alloy region, the above alloy base material was gradually heated and degassed while being monitored with a crystal oscillator type film thickness meter so that evaporation of the alloy base material did not occur. When observing the atmosphere in the vacuum chamber at the time of degassing with a quadrupole mass spectrometer, in addition to the growth of hydrogen gas, the growth of gas such as CO 2 due to heating near the evaporation source by thermal radiation was observed. It was After confirming that degassing such as CO 2 gas has settled, the alloy region is formed by further heating the evaporation source until the jump of the alloy from the evaporation source is observed by the crystal oscillator type film thickness meter. With the source shutter closed, the deposition rate is gradually approached to the above rate while emptying, and the deposition rate is controlled by controlling the power input to the evaporation source so that the deposition rate stabilizes at the target rate. Was confirmed to be stable with a crystal oscillator type film thickness meter.

【0074】合金領域形成時の真空槽内の雰囲気を四重
極質量分析計で観察したところ、酸素ガスは水ガスの3
%程度の分圧強度(2.0×10-9Torr程度)であり、
水ガスの分圧強度が減少して水素ガスが第一ピークとな
っていることが確認された。合金領域の形成後、蒸発源
用シャッターを素早く閉とし、合金母材への通電を切っ
て、基板(合金領域まで形成した上記の陽極付き基板)
を蒸着源から隔離した。
When the atmosphere in the vacuum chamber at the time of forming the alloy region was observed by a quadrupole mass spectrometer, the oxygen gas was 3
% Partial pressure strength (about 2.0 × 10 −9 Torr),
It was confirmed that the partial pressure intensity of water gas decreased and hydrogen gas had the first peak. After the alloy area is formed, the evaporation source shutter is quickly closed to turn off the power supply to the alloy base material, and the substrate (the above-mentioned substrate with an anode formed up to the alloy area)
Was isolated from the evaporation source.

【0075】合金母材の温度が十分に下がった後、上部
金属領域用の蒸着材料としてAlを用い、当該Alにつ
いての脱ガスを行ってから蒸着時真空度1.0×10-6
Torr、蒸着速度1.0nm/s程度の条件で当該蒸着材
料(Al)を蒸着させて、厚さ200nmの上部金属領
域を形成した。
After the temperature of the alloy base material is sufficiently lowered, Al is used as a vapor deposition material for the upper metal region, degassing of the Al is performed, and then the vacuum degree during vapor deposition is 1.0 × 10 −6.
The vapor deposition material (Al) was vapor-deposited under the conditions of Torr and vapor deposition rate of about 1.0 nm / s to form an upper metal region having a thickness of 200 nm.

【0076】上述した合金領域および上部金属領域を形
成することにより、これら2つの領域からなる陰極が形
成され、この陰極を形成したことにより、陽極(ITO
透明電極)、正孔注入層(MTDATA層およびNPD
層)、発光層(DTAVBiとDPVBiとからなる
層)、電子注入層(Alq層)および陰極(Al−Li
からなる合金領域およびAlからなる上部金属領域)が
前記のガラス基板上に順次積層されている有機EL素子
が得られた。この有機EL素子においては、正孔注入
層、発光層および電子注入層が本発明でいう「有機発光
材料を含有する発光層を備えた多層構造の有機物層」に
相当する。
By forming the alloy region and the upper metal region described above, a cathode composed of these two regions is formed. By forming this cathode, the anode (ITO) is formed.
Transparent electrode), hole injection layer (MTDATA layer and NPD
Layer), a light emitting layer (layer consisting of DTAVBi and DPVBi), an electron injection layer (Alq layer) and a cathode (Al-Li).
Thus, an organic EL device was obtained in which the alloy region consisting of Al and the upper metal region consisting of Al) were sequentially laminated on the glass substrate. In this organic EL device, the hole injecting layer, the light emitting layer and the electron injecting layer correspond to the “multi-layered organic substance layer including the light emitting layer containing the organic light emitting material” in the present invention.

【0077】(2)有機EL素子の発光試験 上記(1)で得られた有機EL素子の陽極−陰極間に6
Vの直流電圧を印加したところ1.23mA/cm2
電流が流れ、輝度128cd/m2 の青色発光が得られ
た。このときの電力変換効率は5.45lm/Wであっ
た。また、目視および輝度計(ミノルタ社製のCS−1
00)で観測する限りでは発光面内に無発光点は認めら
れず、発光の均一性に優れていた。上記の有機EL素子
を、初期輝度300cd/m2 の条件で乾燥窒素ガス雰
囲気中において連続的に直流定電流駆動したところ、そ
の輝度が半減するまでには2600時間という長時間を
要した。この間、発光色度は変化せず、無発光点の発生
も認められなかった。
(2) Luminescence test of organic EL device 6 Anode-cathode 6 of the organic EL device obtained in the above (1)
When a DC voltage of V was applied, a current of 1.23 mA / cm 2 flowed, and blue light emission with a brightness of 128 cd / m 2 was obtained. The power conversion efficiency at this time was 5.45 lm / W. In addition, visual inspection and a luminance meter (CS-1 manufactured by Minolta Co., Ltd.
As long as it was observed with No. 00), no non-light emitting point was observed in the light emitting surface, and the uniformity of light emission was excellent. When the above organic EL device was continuously driven with a constant direct current in a dry nitrogen gas atmosphere under the condition of an initial brightness of 300 cd / m 2 , it took a long time of 2600 hours until the brightness was reduced to half. During this period, the emission chromaticity did not change, and no emission point was observed.

【0078】(3)陰極の組成分析 上記(1)と同様にして更にもう1個の有機EL素子を
作製し、この有機EL素子を構成している陰極につい
て、その組成を次のようにして分析した。すなわち、陰
極側から陽極側に向けてAr+ イオンによって1.5n
m/sのスパッタレートでスパッタしてゆき、陰極表面
を10nmスパッタしてから1回目のAESおよびSI
MSによる測定を行い、以降、上部金属領域については
15nm毎に、また合金領域については5nm毎にスパ
ッタを中止し、そのつどAESおよびSIMSによって
組成分析を行った。SIMSでは試料表面にイオンを照
射することから、測定の度毎に5nm程度、試料表面が
削られる。スパッタおよび組成分析は、AESによって
炭素の信号が観察される深さを目途に繰り返した。
(3) Composition Analysis of Cathode Another organic EL element was prepared in the same manner as in the above (1), and the composition of the cathode constituting this organic EL element was as follows. analyzed. That is, from the cathode side to the anode side, 1.5 n is generated by Ar + ions.
The first AES and SI after sputtering the cathode surface by 10 nm with a sputtering rate of m / s
The measurement was performed by MS, and thereafter, the sputtering was stopped every 15 nm for the upper metal region and every 5 nm for the alloy region, and the composition analysis was performed by AES and SIMS each time. In SIMS, since the sample surface is irradiated with ions, the sample surface is scraped by about 5 nm at each measurement. Sputtering and compositional analysis were repeated at the depth at which the carbon signal was observed by AES.

【0079】なお、9回目のSIMS測定では当初の陰
極表面から深さおおよそ170〜175nmの領域が測
定され、11回目のSIMS測定では当初の陰極表面か
ら深さおおよそ200〜205nmの領域が測定され、
12回目のSIMS測定では当初の陰極表面から深さお
およそ210〜215nmの領域が測定され、13回目
のSIMS測定では当初の陰極表面から深さおおよそ2
20〜225nmの領域が測定された。
In the ninth SIMS measurement, a region having a depth of approximately 170 to 175 nm was measured from the initial cathode surface, and in the eleventh SIMS measurement, a region having a depth of approximately 200 to 205 nm was measured from the initial cathode surface. ,
In the twelfth SIMS measurement, a region having a depth of about 210 to 215 nm is measured from the initial cathode surface, and in the thirteenth SIMS measurement, the depth is approximately 2 from the original cathode surface.
The area from 20 to 225 nm was measured.

【0080】その結果、上部金属領域および合金領域の
いずれにおいてもAESでは酸素は検出されず、これら
の領域における酸素の存在濃度は検出限界未満、すなわ
ち1at%未満であった。また、合金領域においてはAE
SではAlのみ検出され、Li濃度は検出限界(1at
%)未満であった。SIMSによる陰極中のLi濃度に
ついての測定結果を表1に示す。
As a result, oxygen was not detected by AES in both the upper metal region and the alloy region, and the existing concentration of oxygen in these regions was below the detection limit, that is, less than 1 at%. In the alloy area, AE
In S, only Al is detected, and the Li concentration is the detection limit (1 at
%). Table 1 shows the measurement results of the Li concentration in the cathode by SIMS.

【0081】[0081]

【表1】 [Table 1]

【0082】ここで、表1中の深さ200〜205nm
のデータは上部金属領域と合金領域との界面のデータで
あると考えられ、深さ220〜225nmのデータは合
金領域と電子注入層との界面のデータであると考えられ
る。したがって、合金領域にはほぼ0.5at%のLiが
存在している。
Here, the depth in Table 1 is 200 to 205 nm.
Is considered to be data at the interface between the upper metal region and the alloy region, and the data at a depth of 220 to 225 nm is considered to be data at the interface between the alloy region and the electron injection layer. Therefore, approximately 0.5 at% Li is present in the alloy region.

【0083】実施例2 (1)有機EL素子の作製 合金領域を形成するにあたって、蒸着速度を1.2〜
1.3nmとし、かつ、当該合金領域の厚さを50nm
にした以外は実施例1(1)と全く同様にして、有機E
L素子を作製した。合金領域形成時における蒸着時真空
度および四重極質量分析計でみた当該形成時の真空槽内
の雰囲気中の酸素ガスおよび水ガスの分圧強度は、それ
ぞれ実施例1(1)におけるのと同様であった。
Example 2 (1) Fabrication of organic EL device In forming an alloy region, the vapor deposition rate was 1.2 to
1.3 nm, and the thickness of the alloy region is 50 nm
In the same manner as in Example 1 (1) except that the organic E
An L element was produced. The partial pressure intensities of oxygen gas and water gas in the atmosphere in the vacuum chamber at the time of formation, which were observed by the degree of vacuum during vapor deposition at the time of forming the alloy region and the quadrupole mass spectrometer, were the same as in Example 1 (1). It was similar.

【0084】(2)有機EL素子の発光試験 上記(1)で得られた有機EL素子の陽極−陰極間に6
Vの直流電圧を印加したところ0.84mA/cm2
電流が流れ、輝度68cd/m2 の青色発光が得られ
た。このときの電力変換効率は4.21lm/Wであっ
た。また、目視および輝度計で観測する限りでは発光面
内に無発光点は認められず、実施例1(1)で作製した
有機ELと同様に発光の均一性に優れていた。上記の有
機EL素子を実施例1(2)と同条件で連続駆動したと
ころ、その輝度が半減するまでには2000時間という
長時間を要した。この間、発光色度は変化せず、無発光
点の発生も認められなかった。
(2) Light-emission test of organic EL device 6 between the anode and the cathode of the organic EL device obtained in the above (1).
When a DC voltage of V was applied, a current of 0.84 mA / cm 2 flowed, and blue light emission with a luminance of 68 cd / m 2 was obtained. The power conversion efficiency at this time was 4.21 lm / W. Further, as far as visual observation and observation with a luminance meter were observed, no light-emitting point was observed in the light-emitting surface, and the light emission was excellent in uniformity as in the organic EL produced in Example 1 (1). When the above organic EL device was continuously driven under the same conditions as in Example 1 (2), it took a long time of 2000 hours until the brightness thereof was reduced to half. During this period, the emission chromaticity did not change, and no emission point was observed.

【0085】(3)陰極の組成分析 上記(1)と同様にして更にもう1個の有機EL素子を
作製し、この有機EL素子を構成している陰極につい
て、その組成を実施例1(3)と同様にして分析した。
その結果、上部金属領域および合金領域のいずれにおい
てもAESでは酸素は検出されなかった。SIMSによ
る合金領域中のLi濃度についての測定結果を表2に示
す。
(3) Composition Analysis of Cathode Another organic EL element was prepared in the same manner as in the above (1), and the composition of the cathode constituting this organic EL element was determined as in Example 1 (3). ).
As a result, oxygen was not detected by AES in both the upper metal region and the alloy region. Table 2 shows the measurement results of the Li concentration in the alloy region by SIMS.

【0086】[0086]

【表2】 [Table 2]

【0087】表2に示したように、合金領域にはほぼ
0.5〜2.5at%のLiが存在している。確認のた
め、上記(1)における合金領域の形成条件と同条件で
石英ガラス基板上に膜厚50nmのAl−Li合金層を
形成し、その組成をICP分析により求めた。その結
果、Liの濃度は1.74at%であり、SIMSによる
上記の結果とほぼ一致した。
As shown in Table 2, approximately 0.5 to 2.5 at% Li is present in the alloy region. For confirmation, an Al—Li alloy layer having a film thickness of 50 nm was formed on a quartz glass substrate under the same conditions as the alloy region forming conditions in the above (1), and the composition thereof was determined by ICP analysis. As a result, the Li concentration was 1.74 at%, which almost coincided with the above-mentioned result by SIMS.

【0088】比較例1 実施例1(1)と全く同様にして電子注入層まで形成し
た後、蒸着時真空度7.0×10-7Torr、総蒸着速度
1.4〜1.5nm/sの条件でMgとAgとをMg:
Ag=10:1の原子数比で電子注入層上に蒸着させ
て、膜厚200nmの陰極を形成した。陰極を形成する
にあたっては、実施例1(1)と同様にして蒸着材料の
脱ガスおよび空とばしを行った。この陰極まで形成する
ことにより、有機EL素子が得られた。
Comparative Example 1 After forming the electron injection layer in exactly the same manner as in Example 1 (1), the degree of vacuum during vapor deposition was 7.0 × 10 −7 Torr, and the total vapor deposition rate was 1.4 to 1.5 nm / s. Under the conditions of Mg and Ag, Mg:
Vapor was vapor-deposited on the electron injection layer at an atomic ratio of Ag = 10: 1 to form a cathode having a thickness of 200 nm. In forming the cathode, the vapor deposition material was degassed and evacuated in the same manner as in Example 1 (1). An organic EL device was obtained by forming this cathode.

【0089】上記の有機EL素子の陽極−陰極間に6V
の直流電圧を印加したところ0.80mA/cm2 の電
流が流れ、輝度31cd/m2 の青色発光が得られた。
このときの電力変換効率は2.1lm/Wであった。ま
た、輝度計での観測により(?)、発光面内にはわずか
に無発光点が認められた。この有機EL素子によって輝
度120cd/m2 程度の発光を得るために要する電圧
は7Vであり、同一輝度域(100cd/m2 付近)に
おける電力変換効率は実施例1および実施例2の各有機
EL素子に比べて1/2以下であった。
6 V is applied between the anode and the cathode of the above organic EL device.
When a direct current voltage of 0.80 mA / cm 2 was applied, a blue light emission with a brightness of 31 cd / m 2 was obtained.
The power conversion efficiency at this time was 2.1 lm / W. In addition, as a result of observation with a luminance meter (?), A slight non-emission point was observed in the light emission surface. The voltage required to obtain light emission with a brightness of about 120 cd / m 2 by this organic EL element is 7 V, and the power conversion efficiency in the same brightness range (around 100 cd / m 2 ) is the organic EL of each of the first and second embodiments. It was 1/2 or less as compared with the device.

【0090】この有機EL素子を実施例1(2)と同条
件で連続駆動したところ、ほぼ1000時間という比較
的短時間のうちにその輝度が半減した。この間、発光色
度は変化しなかったが、無発光点の増加がわずかに観測
された。また、上記と同様にして更にもう1個の有機E
L素子を作製し、この有機EL素子を構成している陰極
について、その組成をAESにより求めた。その結果、
MgおよびAg以外に、陰極と電子注入層との界面付近
においてMg酸化物起源の酸素が3at%程度検出され
た。
When this organic EL device was continuously driven under the same conditions as in Example 1 (2), its luminance was halved within a relatively short time of about 1000 hours. During this period, the emission chromaticity did not change, but a slight increase in the non-emission point was observed. In addition, in the same manner as above, another organic E
An L element was produced, and the composition of the cathode constituting this organic EL element was determined by AES. as a result,
In addition to Mg and Ag, about 3 at% of oxygen originated from Mg oxide was detected near the interface between the cathode and the electron injection layer.

【0091】比較例2および比較例3 合金領域を形成するにあたって、蒸着材料として下記表
3に示すLi濃度のAl−Li合金母材を用い、蒸着速
度を表3に示す速度とし、かつ、合金領域の厚さを表3
に示す厚さとした以外は実施例1(1)と全く同様にし
て、比較例毎に有機EL素子を得た。なお、合金領域を
形成するにあたっては、実施例1(1)と同様にして蒸
着材料の脱ガスおよび空とばしを行った。
COMPARATIVE EXAMPLE 2 AND COMPARATIVE EXAMPLE 3 In forming the alloy region, an Al—Li alloy base material having a Li concentration shown in Table 3 below was used as a vapor deposition material, the vapor deposition rate was set to the rate shown in Table 3, and the alloy was formed. Table 3 shows the thickness of the area
An organic EL device was obtained for each comparative example in exactly the same manner as in Example 1 (1) except that the thickness was as shown in. In forming the alloy region, the vapor deposition material was degassed and evacuated in the same manner as in Example 1 (1).

【0092】[0092]

【表3】 [Table 3]

【0093】上記の各有機EL素子に6Vの直流電圧を
印加したときの輝度および電力変換効率、ならびにこれ
らの有機EL素子を実施例1(2)と同条件で連続駆動
したときに輝度が半減するのに要した時間(輝度半減時
間)を下記表4に示す。さらに、実施例1(3)と同様
にしてSIMSによって求めた合金領域におけるLi濃
度を表4に併記する。
The luminance and power conversion efficiency when a DC voltage of 6 V was applied to each of the above organic EL elements, and the luminance was halved when these organic EL elements were continuously driven under the same conditions as in Example 1 (2). Table 4 below shows the time required for this (luminance half-life time). Further, Table 4 also shows the Li concentration in the alloy region obtained by SIMS in the same manner as in Example 1 (3).

【0094】[0094]

【表4】 [Table 4]

【0095】表4に示したように、比較例2および比較
例3の各有機EL素子は、合金領域におけるLiの濃度
が本発明おける限定範囲外のものであり、これらの有機
EL素子の電力変換効率は実施例1および実施例2の各
有機EL素子より低く、また、輝度半減時間も実施例1
および実施例2の各有機EL素子より短いものであっ
た。なお、比較例2および比較例3のいずれの有機EL
素子についても、陰極においてはAESによる組成分析
で酸素は検出されなかった。また、発光の均一性に関し
ては、これらの有機ELは良好なものであった。
As shown in Table 4, the organic EL devices of Comparative Example 2 and Comparative Example 3 each had a Li concentration in the alloy region outside the range defined by the present invention, and the power consumption of these organic EL devices was low. The conversion efficiency is lower than that of each of the organic EL devices of Example 1 and Example 2, and the luminance half time is also Example 1.
And each organic EL device of Example 2 was shorter. It should be noted that any of the organic ELs of Comparative Example 2 and Comparative Example 3
Regarding the device as well, oxygen was not detected in the cathode by composition analysis by AES. Further, regarding the uniformity of light emission, these organic ELs were good.

【0096】比較例4 主排気系が油拡散ポンプであり、基板保持部付近にトラ
ップ機構を有していない高真空蒸着装置を用い、かつ、
合金領域形成時の蒸着時真空度を5×10-6Torr、蒸着
速度を1.5〜3.0nm/sにした以外は実施例1
(1)と全く同様にして有機EL素子を得た。なお、合
金領域形成時の真空槽内の雰囲気を四重極質量分析計で
観察したところ、水素ガスの分圧強度よりも水ガスの分
圧強度の方が高く、当該水ガスの分圧強度が第一ピーク
であった。そして、この水ガスの分圧強度は実施例1
(1)における合金領域形成時の5倍であった。
Comparative Example 4 A main vacuum system is an oil diffusion pump, a high vacuum vapor deposition apparatus having no trap mechanism near the substrate holding section is used, and
Example 1 except that the degree of vacuum during vapor deposition in forming the alloy region was 5 × 10 −6 Torr and the vapor deposition rate was 1.5 to 3.0 nm / s.
An organic EL device was obtained in exactly the same manner as (1). When the atmosphere in the vacuum chamber when the alloy region was formed was observed with a quadrupole mass spectrometer, the partial pressure strength of water gas was higher than the partial pressure strength of hydrogen gas. Was the first peak. The partial pressure strength of this water gas is the same as in Example 1.
It was 5 times that when the alloy region was formed in (1).

【0097】上記の有機EL素子に6Vの直流電圧を印
加したときの輝度は15.8cd/m2 であり、このと
きの電力変換効率は4.59lm/Wであった。また、こ
の有機EL素子を実施例1(2)と同条件で連続駆動し
たところ、1000時間でその輝度が半減した。さら
に、実施例1(3)と同様にして合金領域におけるLi
濃度を求めたところ、4.2at%であった。ただし、合
金領域と電子注入層との界面およびその近傍においては
AESによって1〜2at%の酸素が検出されたので、合
金領域における前記のLi濃度は当該界面およびその近
傍における値を除外したものである。前記の酸素は、炭
素のシグナルが同時に検出されなかったことから、有機
物起源ではない。
The brightness when a DC voltage of 6 V was applied to the above organic EL element was 15.8 cd / m 2 , and the power conversion efficiency at this time was 4.59 lm / W. Further, when this organic EL device was continuously driven under the same conditions as in Example 1 (2), its luminance was halved in 1000 hours. Further, as in Example 1 (3), Li in the alloy region
When the concentration was determined, it was 4.2 at%. However, since 1 to 2 at% oxygen was detected by AES at the interface between the alloy region and the electron injection layer and in the vicinity thereof, the Li concentration in the alloy region excludes the values at the interface and the vicinity thereof. is there. The oxygen is not of organic origin because the carbon signal was not detected simultaneously.

【0098】上述のように、この有機EL素子の電力変
換効率は実施例1および実施例2の各有機EL素子と同
等ないしそれ以上であるが、輝度半減時間は上記のよう
に1000時間と短い。また、当該有機EL素子には初
期の段階で既に無発光点が存在した。これらの無発光点
の存在は、合金領域と電子注入層との界面およびその近
傍に1〜2at%の酸素が存在していることに起因するも
のと推察される。そして、無発光点の数は素子の連続駆
動によって増加し、個々の無発光点は素子の連続駆動に
よって拡大した。
As described above, the power conversion efficiency of this organic EL element is equal to or higher than that of each of the organic EL elements of Example 1 and Example 2, but the luminance half time is as short as 1000 hours as described above. . In addition, the organic EL element had a non-light emitting point in the initial stage. It is speculated that the existence of these non-luminous points is due to the presence of 1 to 2 at% oxygen at the interface between the alloy region and the electron injection layer and in the vicinity thereof. The number of non-light emitting points was increased by continuous driving of the element, and each non-light emitting point was expanded by continuous driving of the element.

【0099】比較例5 比較例4で用いたと同じ高真空蒸着装置を用い、かつ、
合金領域形成時の蒸着時真空度を1×10-5Torr、蒸着
速度を2.0〜3.0nm/sにした以外は実施例1
(1)と全く同様にして有機EL素子を得た。なお、合
金領域形成時の真空槽内の雰囲気を四重極質量分析計で
観察したところ、酸素ガスの分圧強度は水ガスの分圧強
度のほぼ10%(7.0×10-7Torr程度)であった。
Comparative Example 5 The same high vacuum vapor deposition apparatus as used in Comparative Example 4 was used, and
Example 1 except that the degree of vacuum during vapor deposition during formation of the alloy region was 1 × 10 −5 Torr and the vapor deposition rate was 2.0 to 3.0 nm / s.
An organic EL device was obtained in exactly the same manner as (1). When the atmosphere in the vacuum chamber at the time of forming the alloy region was observed by a quadrupole mass spectrometer, the partial pressure strength of oxygen gas was about 10% (7.0 × 10 −7 Torr) of the partial pressure strength of water gas. Was about).

【0100】上記の有機EL素子に6Vの直流電圧を印
加したときの輝度は20cd/m2であり、このときの
電力変換効率は4.63lm/Wであった。また、この有
機EL素子を実施例1(2)と同条件で連続駆動したと
ころ、1000時間でその輝度が半減した。さらに、実
施例1(3)と同様にして合金領域におけるLi濃度を
求めたところ、1.2at%であった。ただし、合金領域
と電子注入層との界面およびその近傍においてはAES
によって3at%の酸素が検出されたので、合金領域にお
ける前記のLi濃度は当該界面およびその近傍における
値を除外したものである。前記の酸素は、炭素のシグナ
ルが同時に検出されなかったことから、有機物起源では
ない。
The luminance when a DC voltage of 6 V was applied to the above organic EL element was 20 cd / m 2 , and the power conversion efficiency at this time was 4.63 lm / W. Further, when this organic EL device was continuously driven under the same conditions as in Example 1 (2), its luminance was halved in 1000 hours. Furthermore, when the Li concentration in the alloy region was determined in the same manner as in Example 1 (3), it was 1.2 at%. However, at the interface between the alloy region and the electron injection layer and its vicinity, AES
Since 3 at% oxygen was detected by, the Li concentration in the alloy region excludes the values at the interface and its vicinity. The oxygen is not of organic origin because the carbon signal was not detected simultaneously.

【0101】上述のように、この有機EL素子の電力変
換効率は実施例1および実施例2の各有機EL素子と同
等ないしそれ以上であるが、輝度半減時間は上記のよう
に1000時間と短い。また、当該有機EL素子には初
期の段階で既に無発光点が存在した。これらの無発光点
の存在は、合金領域と電子注入層との界面およびその近
傍に3at%の酸素が存在していることに起因するものと
推察される。そして、無発光点の数は素子の連続駆動に
よって増加し、個々の無発光点は素子の連続駆動によっ
て拡大した。
As described above, the power conversion efficiency of this organic EL element is equal to or higher than that of each of the organic EL elements of Example 1 and Example 2, but the luminance half time is as short as 1000 hours as described above. . In addition, the organic EL element had a non-light emitting point in the initial stage. It is speculated that the existence of these non-light emitting points is due to the presence of 3 at% oxygen at the interface between the alloy region and the electron injection layer and in the vicinity thereof. The number of non-light emitting points was increased by continuous driving of the element, and each non-light emitting point was expanded by continuous driving of the element.

【0102】実施例3 (1)有機EL素子の作製 実施例1(1)と全く同様にして電子注入層まで形成し
た後、蒸着材料としてAlとLiとを用いた二元同時蒸
着法により蒸着時真空度5.0×10-7Torr、Alの蒸
着速度2.0nm/s、Liの蒸着速度0.01nm/
sの条件で厚さ50nmの合金領域を形成した。当該合
金領域を形成するにあたっては、実施例1(1)と同様
にして各蒸着材料の脱ガスおよび空とばしを行った。そ
の後、実施例1(1)と全く同様にしてAlからなる厚
さ200nmの上部金属領域を形成して、有機EL素子
を得た。
Example 3 (1) Preparation of organic EL device After forming an electron injection layer in exactly the same manner as in Example 1 (1), vapor deposition was performed by a binary simultaneous vapor deposition method using Al and Li as vapor deposition materials. Hour vacuum degree 5.0 × 10 −7 Torr, Al vapor deposition rate 2.0 nm / s, Li vapor deposition rate 0.01 nm /
An alloy region having a thickness of 50 nm was formed under the condition of s. In forming the alloy region, each vapor deposition material was degassed and evacuated in the same manner as in Example 1 (1). After that, an upper metal region made of Al and having a thickness of 200 nm was formed in the same manner as in Example 1 (1) to obtain an organic EL device.

【0103】(2)有機EL素子の発光試験 上記(1)で得られた有機EL素子の陽極−陰極間に6
Vの直流電圧を印加したところ1.63mA/cm2
電流が流れ、輝度167cd/m2 の青色発光が得られ
た。このときの電力変換効率は5.36lm/Wであっ
た。また、目視および輝度計で観測する限りでは発光面
内に無発光点は認められず、実施例1(1)で作製した
有機ELと同様に発光の均一性に優れていた。上記の有
機EL素子を実施例1(2)と同条件で連続駆動したと
ころ、その輝度が半減するまでにはほぼ2500時間と
いう長時間を要した。この間、発光色度は変化せず、無
発光点の発生も認められなかった。
(2) Luminescence test of organic EL device 6 Anode-cathode 6 of the organic EL device obtained in (1) above.
When a DC voltage of V was applied, a current of 1.63 mA / cm 2 flowed, and blue light emission with a brightness of 167 cd / m 2 was obtained. The power conversion efficiency at this time was 5.36 lm / W. Further, as far as visual observation and observation with a luminance meter were observed, no light-emitting point was observed in the light-emitting surface, and the light emission was excellent in uniformity as in the organic EL produced in Example 1 (1). When the above organic EL device was continuously driven under the same conditions as in Example 1 (2), it took a long time of about 2500 hours until the brightness thereof was reduced to half. During this period, the emission chromaticity did not change, and no emission point was observed.

【0104】(3)陰極の組成分析 上記(1)と同様にして更にもう1個の有機EL素子を
作製し、この有機EL素子を構成している陰極につい
て、その組成を実施例1(3)と同様にして分析した。
その結果、陰極においては実施例1(3)と同様にAE
Sでは酸素は検出されなかった。また、SIMSによっ
て測定した合金領域中のLi濃度は0.8at%であっ
た。
(3) Composition Analysis of Cathode Another organic EL element was prepared in the same manner as in (1) above, and the composition of the cathode constituting this organic EL element was determined as in Example 1 (3). ).
As a result, in the cathode, as in Example 1 (3), AE
No oxygen was detected in S. Moreover, the Li concentration in the alloy region measured by SIMS was 0.8 at%.

【0105】実施例4 (1)有機EL素子の作製 上部金属領域形成用の蒸着材料としてPbを用い、か
つ、上部金属領域形成時の蒸着時真空度を1.2×10
-6Torr、蒸着速度を2.0nm/sとした以外は実施例
1(1)と全く同様にして、有機EL素子を得た。
Example 4 (1) Preparation of Organic EL Element Pb was used as a vapor deposition material for forming the upper metal region, and the degree of vacuum during vapor deposition at the time of forming the upper metal region was 1.2 × 10.
An organic EL device was obtained in exactly the same manner as in Example 1 (1) except that the deposition rate was −6 Torr and the deposition rate was 2.0 nm / s.

【0106】(2)有機EL素子の発光試験 上記(1)で得られた有機EL素子の陽極−陰極間に6
Vの直流電圧を印加したところ1.52mA/cm2
電流が流れ、輝度153cd/m2 の青色発光が得られ
た。このときの電力変換効率は5.27lm/Wであっ
た。また、目視および輝度計で観測する限りでは発光面
内に無発光点は認められず、実施例1(1)で作製した
有機ELと同様に発光の均一性に優れていた。上記の有
機EL素子を実施例1(2)と同条件で連続駆動したと
ころ、その輝度が半減するまでにはほぼ2450時間と
いう長時間を要した。この間、発光色度は変化せず、無
発光点の発生も認められなかった。
(2) Luminescence test of organic EL device [0106] Between the anode and the cathode of the organic EL device obtained in the above (1), 6
When a DC voltage of V was applied, a current of 1.52 mA / cm 2 flowed, and blue light emission with a brightness of 153 cd / m 2 was obtained. The power conversion efficiency at this time was 5.27 lm / W. Further, as far as visual observation and observation with a luminance meter were observed, no light-emitting point was observed in the light-emitting surface, and the light emission was excellent in uniformity as in the organic EL produced in Example 1 (1). When the above organic EL device was continuously driven under the same conditions as in Example 1 (2), it took a long time of about 2450 hours until the brightness thereof was reduced to half. During this period, the emission chromaticity did not change, and no emission point was observed.

【0107】(3)陰極の組成分析 上記(1)と同様にして更にもう1個の有機EL素子を
作製し、この有機EL素子を構成している陰極につい
て、その組成を実施例1(3)と同様にして分析した。
その結果、陰極においては実施例1(3)と同様にAE
Sでは酸素は検出されなかった。また、SIMSによっ
て測定した合金領域中のLi濃度は0.6at%であっ
た。
(3) Cathode Composition Analysis Another organic EL device was prepared in the same manner as in (1) above, and the composition of the cathode constituting this organic EL device was determined as in Example 1 (3). ).
As a result, in the cathode, as in Example 1 (3), AE
No oxygen was detected in S. Further, the Li concentration in the alloy region measured by SIMS was 0.6 at%.

【0108】実施例5〜実施例7 (1)有機EL素子の作製 実施例1(1)と全く同様にして合金領域まで形成した
後、蒸着材料としてそれぞれ下記表5に示す材料を用い
た以外は実施例1(1)と同じ条件で厚さ200nmの
上部金属領域を形成して、実施例毎に有機EL素子を得
た。
Examples 5 to 7 (1) Preparation of Organic EL Element After forming alloy regions in exactly the same manner as in Example 1 (1), except that the materials shown in Table 5 below were used as vapor deposition materials, respectively. An upper metal region having a thickness of 200 nm was formed under the same conditions as in Example 1 (1), and an organic EL element was obtained for each example.

【0109】(2)有機EL素子の発光試験 上記の有機EL素子のそれぞれについて、陽極−陰極間
に6Vの直流電圧を印加したときの輝度および電力変換
効率、ならびに実施例1(2)と同条件で連続駆動した
ときにその輝度が半減するのに要した時間(輝度半減時
間)を下記表5に示す。
(2) Luminescence test of organic EL element For each of the above organic EL elements, the luminance and power conversion efficiency when a DC voltage of 6 V was applied between the anode and the cathode, and the same as Example 1 (2) Table 5 below shows the time required for the luminance to decrease to half when continuously driven under the conditions (luminance half time).

【0110】[0110]

【表5】 [Table 5]

【0111】表5に示したように、実施例5、実施例6
および実施例7のいずれの有機EL素子においても、そ
の電力変換効率は5.15lm/W、5.10lm/Wまた
は4.93lm/Wと高い。また、これらの有機EL素子
の輝度半減時間は2400時間、2500時間または2
300時間と長い。さらに、これらの有機EL素子は、
目視および輝度計で観測する限り発光面内に無発光点は
認められず、実施例1(1)で作製した有機ELと同様
に発光の均一性に優れていた。なお、実施例5、実施例
6および実施例7のいずれの有機EL素子においても、
連続駆動の間に発光色度は変化せず、無発光点の発生も
認められなかった。
As shown in Table 5, Example 5 and Example 6
The power conversion efficiency of any of the organic EL devices of Example 7 is as high as 5.15 lm / W, 5.10 lm / W or 4.93 lm / W. The luminance half-life of these organic EL devices is 2400 hours, 2500 hours or 2 hours.
It is as long as 300 hours. Furthermore, these organic EL devices are
As far as visual observation and observation with a luminance meter were observed, no light-emitting point was observed in the light-emitting surface, and the uniformity of light emission was excellent as in the organic EL produced in Example 1 (1). In any of the organic EL devices of Example 5, Example 6 and Example 7,
The emission chromaticity did not change during continuous driving, and no emission point was observed.

【0112】(3)陰極の組成分析 上記(1)と同様にして実施例毎に更にもう1個の有機
EL素子を作製し、これらの有機EL素子を構成してい
る陰極について、その組成を実施例1(3)と同様にし
てそれぞれ分析した。その結果、いずれの有機EL素子
についても陰極においては実施例1(3)と同様にAE
Sでは酸素は検出されなかった。また、SIMSによっ
て測定した合金領域中のLi濃度は、実施例5の有機E
L素子においては0.6at%、実施例6および実施例7
の各有機EL素子においてはそれぞれ0.5at%であっ
た。
(3) Cathode composition analysis Another organic EL element was prepared in each of the examples in the same manner as in the above (1), and the composition of the cathodes constituting these organic EL elements was determined. Each was analyzed in the same manner as in Example 1 (3). As a result, in any of the organic EL elements, the AE was the same in the cathode as in Example 1 (3).
No oxygen was detected in S. Further, the Li concentration in the alloy region measured by SIMS is the same as the organic E of Example 5.
0.6 at% in L element, Example 6 and Example 7
It was 0.5 at% in each of the organic EL devices.

【0113】実施例8〜実施例9 (1)有機EL素子の作製 実施例1(1)と全く同様にして電子注入層まで形成し
た後、蒸着材料としてそれぞれ下記表6に示す合金母材
を用い、かつ、蒸着速度を1.2〜1.3nm/sとし
た以外は実施例1(1)と全く同様にして合金領域を形
成した。この後、蒸着材料としてそれぞれ下記表6に示
す材料を用い、かつ、蒸着速度を1.5nm/sとした
以外は実施例1(1)と全く同様にして上部金属領域を
形成して、実施例毎に有機EL素子を得た。
Examples 8 to 9 (1) Preparation of Organic EL Element After forming the electron injection layer in exactly the same manner as in Example 1 (1), the alloy base materials shown in Table 6 below were used as vapor deposition materials. An alloy region was formed in exactly the same manner as in Example 1 (1) except that the vapor deposition rate was 1.2 to 1.3 nm / s. After that, an upper metal region was formed in exactly the same manner as in Example 1 (1) except that the materials shown in Table 6 below were used as vapor deposition materials and the vapor deposition rate was set to 1.5 nm / s. An organic EL device was obtained for each example.

【0114】[0114]

【表6】 [Table 6]

【0115】(2)有機EL素子の発光試験 上記の有機EL素子のそれぞれについて、陽極−陰極間
に6Vの直流電圧を印加したときの輝度および電力変換
効率、ならびに実施例1(2)と同じ条件で連続駆動し
たときにその輝度が半減するのに要した時間(輝度半減
時間)を下記表7に示す。
(2) Luminescence test of organic EL device For each of the above organic EL devices, the luminance and power conversion efficiency when a DC voltage of 6 V was applied between the anode and the cathode, and the same as in Example 1 (2) Table 7 below shows the time required for the luminance to be reduced to half when continuously driven under the conditions (luminance half-life time).

【0116】[0116]

【表7】 [Table 7]

【0117】表7に示したように、実施例8および実施
例9のいずれの有機EL素子においても、その電力変換
効率は4.56lm/Wまたは3.85lm/Wと高い。ま
た、これらの有機EL素子の輝度半減時間は2400時
間または2200時間と長い。さらに、これらの有機E
L素子は、目視および輝度計で観測する限り発光面内に
無発光点は認められず、実施例1(1)で作製した有機
ELと同様に発光の均一性に優れていた。なお、実施例
8および実施例9のいずれの有機EL素子においても、
連続駆動の間に発光色度は変化せず、無発光点の発生も
認められなかった。
As shown in Table 7, the power conversion efficiency of each of the organic EL devices of Examples 8 and 9 is as high as 4.56 lm / W or 3.85 lm / W. Further, the luminance half-life of these organic EL elements is as long as 2400 hours or 2200 hours. Furthermore, these organic E
As for the L element, no non-light emitting point was observed in the light emitting surface as observed visually and with a luminance meter, and it was excellent in light emission uniformity as in the organic EL produced in Example 1 (1). In any of the organic EL elements of Example 8 and Example 9,
The emission chromaticity did not change during continuous driving, and no emission point was observed.

【0118】(3)陰極の組成分析 上記(1)と同様にして実施例毎に更にもう1個の有機
EL素子を作製し、これらの有機EL素子を構成してい
る陰極について、その組成を実施例1(3)と同様にし
てそれぞれ分析した。その結果、いずれの有機EL素子
についても陰極においては実施例1(3)と同様にAE
Sでは酸素は検出されなかった。また、SIMSによっ
て測定した合金領域中のLi濃度は、実施例8の有機E
L素子においては2.5at%であり、実施例9の有機E
L素子においては1.3at%であった。
(3) Composition Analysis of Cathode Another organic EL element was prepared for each example in the same manner as in the above (1), and the composition of the cathodes constituting these organic EL elements was determined. Each was analyzed in the same manner as in Example 1 (3). As a result, in any of the organic EL elements, the AE was the same in the cathode as in Example 1 (3).
No oxygen was detected in S. In addition, the Li concentration in the alloy region measured by SIMS is the same as the organic E of Example 8.
It is 2.5 at% in the L element, and is the organic E of Example 9.
It was 1.3 at% in the L element.

【0119】実施例10〜実施例11 (1)有機EL素子の作製 実施例1(1)と全く同様にして電子注入層まで形成し
た後、実施例10ではAlと仕事関数2.9eV以下の
アルカリ土類金属の1つであるCaとからなる合金母材
(Caの濃度=5at%)を、実施例11ではAlと仕事
関数2.9eV以下のアルカリ土類金属の1つであるS
rとからなる合金母材(Srの濃度=5at%)を蒸着材
料としてそれぞれ用い、かつ、蒸着速度を1.2〜1.
3nm/sとした以外は実施例1(1)と全く同様にし
て合金領域を形成した。この後、実施例1(1)と全く
同様にして上部金属領域を形成して、実施例毎に有機E
L素子を得た。
Examples 10 to 11 (1) Preparation of Organic EL Element After forming an electron injection layer in exactly the same manner as in Example 1 (1), in Example 10 Al and a work function of 2.9 eV or less were used. In Example 11, an alloy base material (Ca concentration = 5 at%) made of Ca, which is one of the alkaline earth metals, is used as Al and S which is one of the alkaline earth metals having a work function of 2.9 eV or less.
Alloy base materials (concentration of Sr = 5 at%) each of which is used as a vapor deposition material, and the vapor deposition rate is 1.2 to 1.
An alloy region was formed in exactly the same manner as in Example 1 (1) except that the thickness was 3 nm / s. After that, an upper metal region is formed in exactly the same manner as in Example 1 (1), and organic E
An L element was obtained.

【0120】(2)有機EL素子の発光試験 上記の有機EL素子のそれぞれについて、陽極−陰極間
に6Vの直流電圧を印加したときの輝度および電力変換
効率、ならびに実施例1(2)と同じ条件で連続駆動し
たときにその輝度が半減するのに要した時間(輝度半減
時間)を下記表8に示す。
(2) Luminescence test of organic EL device For each of the above organic EL devices, the luminance and power conversion efficiency when a DC voltage of 6 V was applied between the anode and the cathode, and the same as in Example 1 (2) Table 8 below shows the time required for the luminance to be reduced to half when continuously driven under the conditions (luminance half-life time).

【0121】[0121]

【表8】 [Table 8]

【0122】表8に示したように、実施例10および実
施例11のいずれの有機EL素子においても、その電力
変換効率は4.93lm/Wまたは4.85lm/Wと高
い。また、これらの有機EL素子の輝度半減時間は23
00時間または2500時間と長い。さらに、これらの
有機EL素子は、目視および輝度計で観測する限り発光
面内に無発光点は認められず、実施例1(1)で作製し
た有機ELと同様に発光の均一性に優れていた。なお、
実施例10および実施例11のいずれの有機EL素子に
おいても、連続駆動の間に発光色度は変化せず、無発光
点の発生も認められなかった。
As shown in Table 8, in any of the organic EL elements of Example 10 and Example 11, the power conversion efficiency was as high as 4.93 lm / W or 4.85 lm / W. In addition, the luminance half time of these organic EL elements is 23.
It is as long as 00 hours or 2500 hours. Furthermore, these organic EL devices showed no non-emission point in the light emitting surface as observed visually and with a luminance meter, and were excellent in uniformity of light emission as in the organic EL device produced in Example 1 (1). It was In addition,
In each of the organic EL devices of Example 10 and Example 11, the emission chromaticity did not change during continuous driving, and no emission point was observed.

【0123】(3)陰極の組成分析 上記(1)と同様にして実施例毎に更にもう1個の有機
EL素子を作製し、これらの有機EL素子を構成してい
る陰極について、その組成を実施例1(3)と同様にし
てそれぞれ分析した。その結果、いずれの有機EL素子
についても陰極においては実施例1(3)と同様にAE
Sでは酸素は検出されなかった。また、実施例10の有
機EL素子についてSIMSによって測定した合金領域
中のCa濃度は1.5at%であり、実施例11の有機E
L素子についてSIMSによって測定した合金領域中の
Sr濃度は3.2at%であった。
(3) Composition Analysis of Cathode Another organic EL element was prepared for each example in the same manner as in the above (1), and the composition of the cathodes constituting these organic EL elements was determined. Each was analyzed in the same manner as in Example 1 (3). As a result, in any of the organic EL elements, the AE was the same in the cathode as in Example 1 (3).
No oxygen was detected in S. The Ca concentration in the alloy region of the organic EL device of Example 10 measured by SIMS was 1.5 at%.
The Sr concentration in the alloy region of the L element measured by SIMS was 3.2 at%.

【0124】[0124]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば電
力変換効率が高く、均一発光性に優れ、かつ、素子寿命
の長い有機EL素子を容易に提供することが可能にな
る。
As described above, according to the present invention, it is possible to easily provide an organic EL device having high power conversion efficiency, excellent uniform light emitting property, and long device life.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 陽極と、有機発光材料を含有する発光層
を備えた単層構造または多層構造の有機物層と、陰極と
が基板上に順次積層されている有機EL素子において、 前記陰極は、アルカリ金属または仕事関数2.9eV以
下のアルカリ土類金属を該アルカリ金属と該アルカリ土
類金属との総量で0.5〜5at%含有する厚さ5〜50
nmの合金領域と仕事関数3.0eV以上の金属からな
る上部金属領域との2つの領域が、前記有機物層側から
みて順次形成されてなり、該陰極における酸素の存在濃
度が1at%以下であることを特徴とする有機EL素子。
1. An organic EL device in which an anode, an organic material layer having a single-layer structure or a multilayer structure including a light-emitting layer containing an organic light-emitting material, and a cathode are sequentially laminated on a substrate, wherein the cathode is A thickness of 5 to 50 containing an alkali metal or an alkaline earth metal having a work function of 2.9 eV or less in a total amount of 0.5 to 5 at% of the alkali metal and the alkaline earth metal.
nm alloy region and an upper metal region made of a metal having a work function of 3.0 eV or more are sequentially formed as viewed from the organic material layer side, and the existing concentration of oxygen in the cathode is 1 at% or less. An organic EL device characterized in that
【請求項2】 合金領域が、アルカリ金属と仕事関数
2.9eV以下のアルカリ土類金属とのうちでアルカリ
金属のみを含有する合金からなり、前記アルカリ金属が
リチウム(Li)である、請求項1に記載の有機EL素
子。
2. The alloy region is made of an alloy containing only an alkali metal among an alkali metal and an alkaline earth metal having a work function of 2.9 eV or less, and the alkali metal is lithium (Li). 1. The organic EL device according to 1.
【請求項3】 合金領域が、アルカリ金属と仕事関数
2.9eV以下のアルカリ土類金属とのうちで仕事関数
2.9eV以下のアルカリ土類金属のみを含有する合金
からなり、前記アルカリ土類金属がカルシウム(Ca)
である、請求項1に記載の有機EL素子。
3. The alloy region comprises an alloy containing only an alkaline earth metal having a work function of 2.9 eV or less among an alkali metal and an alkaline earth metal having a work function of 2.9 eV or less. Metal is calcium (Ca)
The organic EL device according to claim 1, which is
【請求項4】 合金領域が、アルカリ金属と仕事関数
2.9eV以下のアルカリ土類金属とのうちで仕事関数
2.9eV以下のアルカリ土類金属のみを含有する合金
からなり、前記アルカリ土類金属がストロンチウム(S
r)である、請求項1に記載の有機EL素子。
4. The alloy region comprises an alloy containing only an alkaline earth metal having a work function of 2.9 eV or less among an alkali metal and an alkaline earth metal having a work function of 2.9 eV or less. The metal is strontium (S
The organic EL device according to claim 1, which is r).
【請求項5】 上部金属領域を形成している金属が、ア
ルミニウム(Al),マグネシウム(Mg),金(A
u),銀(Ag),銅(Cu),亜鉛(Zn),鉛(P
b)および錫(Sn)からなる群より選ばれた1種の単
体金属または前記群より選ばれた2種以上の金属同士の
混合物からなる、請求項1〜請求項4のいずれか1項に
記載の有機EL素子。
5. The metal forming the upper metal region is aluminum (Al), magnesium (Mg), gold (A).
u), silver (Ag), copper (Cu), zinc (Zn), lead (P
The method according to any one of claims 1 to 4, comprising one elemental metal selected from the group consisting of b) and tin (Sn) or a mixture of two or more kinds of metals selected from the group. The organic EL device described.
【請求項6】 合金領域が、四重極質量分析計でガス成
分の分圧を測定したときに酸素ガスの分圧が水ガスの分
圧の5%以下である真空環境下で形成されたものであ
る、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の有機E
L素子。
6. The alloy region is formed in a vacuum environment in which the partial pressure of oxygen gas is 5% or less of the partial pressure of water gas when the partial pressure of gas components is measured by a quadrupole mass spectrometer. The organic E according to any one of claims 1 to 5, which is
L element.
【請求項7】 合金領域が、四重極質量分析計でガス成
分の分圧を測定したときに水素ガスの分圧が水ガスの分
圧よりも大きい還元性雰囲気の真空環境下で形成された
ものである、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載
の有機EL素子。
7. The alloy region is formed in a vacuum environment of a reducing atmosphere in which the partial pressure of hydrogen gas is larger than the partial pressure of water gas when the partial pressure of gas components is measured by a quadrupole mass spectrometer. The organic EL element according to any one of claims 1 to 6, which is a product.
【請求項8】 合金領域が、クライオポンプまたはトラ
ップ機構を備えた製膜装置によって形成されたものであ
る、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の有機E
L素子。
8. The organic E according to claim 1, wherein the alloy region is formed by a film forming apparatus equipped with a cryopump or a trap mechanism.
L element.
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