JPH09260062A - 有機エレクトロルミネセンス素子 - Google Patents
有機エレクトロルミネセンス素子Info
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- JPH09260062A JPH09260062A JP8068139A JP6813996A JPH09260062A JP H09260062 A JPH09260062 A JP H09260062A JP 8068139 A JP8068139 A JP 8068139A JP 6813996 A JP6813996 A JP 6813996A JP H09260062 A JPH09260062 A JP H09260062A
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Abstract
導体等の高価な有機化合物を使用することのない、長寿
命の有機エレクトロルミネセンス素子を提供すること。 【解決手段】電極と発光層の間に、透明電極材料と無機
半導体の混合物からなる無機材料層を形成し、該無機材
料層の抵抗率が20Ω・cm以下であるように有機エレ
クトロルミネセンス素子を構成する。
Description
ネセンス素子に係り、特に長寿命で低コストの有機エレ
クトロルミネセンス素子に関する。
子は、薄形の新しい発光源として注目されている。従来
の有機EL素子は、図2に示す如く、ガラス基板に約1
000〜2000ÅのITO(酸化インジウム・スズ)
からなる透明電極を形成したITO基板1上に、ホール
注入層2−1、ホール輸送層2−2、発光層3、電子注
入輸送層4、陰極5等を形成することにより構成され
る。
MTDATA(4、4′、4″−Tris(3−met
hylphenylphenylamino)trip
henylamine)、ポリ(チオフェン−2.5−
ジイル)、フタロシアニアン等を使用する。
化1で示されるテトラアリールジアミン誘導体を使用す
る。
アリール基、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキ
シ基、アミノ基又はハロゲン原子を表す。r1、r2、
r3及びr4は、それぞれ0又は1〜5の整数である。
R5 及びR6 は、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基
又はハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるもの
であってもよい。r5及びr6は、それぞれ0又は1〜
4の整数である。)
ラト)アルミニウム等の金属錯体色素や前記化1で示す
テトラアリールジアミン誘導体と前記トリス(8−キノ
リノラト)アルミニウムの混合物等が使用される。この
外テトラフェニルブタジエン、アントラセン、ペリレ
ン、コロネル、12−フタロペリノン誘導体、キナクリ
ドン、ルブレン、クマリン、スチリン系色素等の有機蛍
光体等が使用される。
リス(8−キノリノラト)アルミニウム等の金属錯体色
素、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジ
ン誘導体、ピリミジン誘導体、キノリン誘導体、キノキ
サリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フ
ルオロレン誘導体等が使用される。
えばLi、Na、Mg、Al、Ag、Inあるいはこれ
らの2種以上を含む合金、例えばMgAg(例えば重量
比10:1)を使用する。
成された有機EL素子は、ホール注入層2−1としてm
−MTDATA等を使用し、またホール輸送層2−2と
してテトラアリールジアミン誘導体等を使用している
が、これらの有機化合物はいずれも非常に高価なもので
あり、そのためこれを使用した有機EL素子はこれまた
高価なものにならざるを得なかった。
m−MTDATAやテトラアリールジアミン誘導体等の
有機化合物をホール注入層やホール輸送層として使用し
ない、しかも寿命の長い有機EL素子を提供することで
ある。
め、本発明の有機EL素子では、電極と発光層の間に、
透明電極材料と無機半導体の混合物からなる無機材料層
を形成し、該無機材料層の抵抗率を20Ω・cm以下に
する。
やさらにテトラアリールジアミン誘導体等を使用するこ
となく、しかも無機材料層を形成することにより寿命の
長い有機EL素子を安価に構成することができる。
とづき説明する。図1において他図と同記号は同一部分
を示し、1はITO基板、2−0はホール注入輸送層、
5は陰極、6は電子注入輸送層兼発光層である。
上にITOの透明電極を2000Å形成したものであ
る。ホール注入輸送層2−0は、ITO基板1上にマグ
ネトロンスパッタリング法によりITOとSiを同時蒸
着したものであり無機材料層である。この場合、Siの
割合は60vol%以下、好ましくは20vol%以下
であって、50Å〜1000Å程度の膜厚にスパッタリ
ングする。その後低抵抗化するためにN2 雰囲気中で1
00〜500℃で数分〜10時間熱処理した。
上に、電子注入輸送層兼発光層6となるトリス(8−キ
ノリノラト)アルミニウムを抵抗加熱により、1×10
-4Paの減圧下で、蒸着速度0.1〜0.2nm/se
cで約1100Å蒸着した。
に、陰極5となるMgAg電極を形成するため、1×1
0-4Paの減圧下でMgAg(重量比10:1)を蒸着
速度0.2〜0.3nm/secで約2000Å共蒸着
した。このようにして図1に示す有機EL素子を得た。
す如き特性を有する。Si含有量が約60vol%のと
き抵抗率は20Ω・cmであり、20vol%以下のと
き約10Ω・cm以下となり、抵抗率は大きく低下す
る。
前記実施の形態では、電極と発光層の間に無機材料層を
形成するときITO及びSiを同時に蒸着したが、この
Siの代わりにSi−Bを使用することができる。この
場合、Si及びBのそれぞれの粉末を、Bの量が0.0
1〜20wt%に混合した混合ターゲットを作製してI
TOとBを含むSiとのホール注入輸送層を形成するこ
とができる。
rガス中にN2 ガスを混合して(混合比0.1〜100
vol%)蒸着を行うことにより、ITOとNを含むS
iとのホール注入輸送層を形成することができる。また
O2 を0.1〜20vol%Arガス中に混合すること
により、ITOとOを含むSiとのホール注入輸送層を
形成することができる。
はSnO2 の少なくとも1種を使用することもできる
し、Siの代わりにGeまたはGaを使用することもで
きる。またこのSiまたはGe、GaにB、C、N、O
またはPの少なくとも1種を含有させることができる。
トリス(8−キノリノラト)アルミニウム等の金属錯体
色素とテトラアリールジアミン誘導体の混合物からなる
発光層と、トリス(8−キノリノラト)アルミニウムか
らなる電子注入輸送層を使用することができる。
ジエン、アントラセン、ペリレン、コロネル、12−フ
タロペリノン誘導体、キナクリドン、ルブレン、クマリ
ン、スチリル系色素等の有機蛍光体等が使用できる。ま
たそれらを発光層にドープすることもできる。
ス(8−キノリノラト)アルミニウム等の金属錯体色
素、オキサジアゾール誘導体、ぺリレン誘導体、ピリジ
ン誘導体、ピリミジン誘導体、キノリン誘導体、キノキ
サリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フ
ルオロレン誘導体等が使用できる。
g、Al、Ag、Inあるいはこれらを2種類以上を含
む合金が使用できる。このようにして得られた有機EL
素子では、その無機材料層の抵抗率を測定したところ2
0Ω・cm〜1Ω・cmであった。抵抗率は低い程良
く、特に20Ω・cm以上の場合は駆動電圧が高くなる
ため、大きな電源電圧が必要となって消費電力が大きく
なったり、絶縁破壊に至ることもある。また電流値も減
少するため発光輝度が低下するものとなる。しかし本発
明ではこのような問題はない。
て、初期輝度270cd/m2 、電圧7V、輝度半減期
が5000時間の有機EL素子を得た。この場合、従来
の有機EL素子の半減期が2500時間であるのに比較
して、長寿命のものを得ることができ、また従来の無機
材料層を使用した有機EL素子の初期値が100cd/
m2 であるのに比べ、これまた輝度の明るい有機EL素
子を提供することができた。
料層に比較してそのコストを大幅に抑えることが可能と
なった。さらにITO膜上に直接発光層を形成すると両
者は密着性が良くなく、発光層の膜質も劣化しやすく、
ダークスポットやリークが発生し易い。しかし両者の間
にITO+Si、Ge等の、つまりITO、In
2 O3 、SnO2 、ZnO等の透明電極材料と無機半導
体の混合物からなる無機材料層を形成することにより、
ITO膜等の電極層と発光層との間にダークスポットや
リークが発生することなく、ITO等の電極層と発光層
の接続状態は良好なものとなる。しかも良好な透明状態
も保持することができる。また入手し易い材料で構成で
きる。
ような第5族元素を使用することによりさらに抵抗値を
低下することができる。また、C、N、Oを使用するこ
とにより膜質を安定することができる。従って、B、P
の少なくとも1つと、C、N、Oの少なくとも1つをそ
れぞれ添加すれば、抵抗値の低下した安定な膜質のもの
を提供することができる。
0Ω・cm以下にしたので駆動電圧を高くすることな
く、発光輝度の良好な有機EL素子を得ることができ
た。
ることができた。さらに無機材料層として、入手し易い
ものを使用して有機EL素子を構成することができるの
で、安価な有機EL素子を得ることができた。
Claims (3)
- 【請求項1】電極と発光層の間に、透明電極材料と無機
半導体の混合物からなる無機材料層を形成し、該無機材
料層の抵抗率が20Ω・cm以下であることを特徴とす
る有機エレクトロルミネセンス素子。 - 【請求項2】前記透明電極材料は、ITO、In
2 O3 、SnO2 、ZnOの少なくとも1つ又はこれら
の複数の混合物からなることを特徴とする請求項1記載
の有機エレクトロルミネセンス素子。 - 【請求項3】前記無機半導体は、Si又はGeあるいは
Si又はGeにB、P、C、N、Oのうち少なくとも1
つを添加したものであることを特徴とする請求項1記載
の有機エレクトロルミネセンス素子。
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