JPH09260063A - 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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- JPH09260063A JPH09260063A JP8068140A JP6814096A JPH09260063A JP H09260063 A JPH09260063 A JP H09260063A JP 8068140 A JP8068140 A JP 8068140A JP 6814096 A JP6814096 A JP 6814096A JP H09260063 A JPH09260063 A JP H09260063A
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- JP
- Japan
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- light emitting
- inorganic material
- organic electroluminescence
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Abstract
(57)【要約】
【課題】m−MTDATAやテトラアリールジアミン誘
導体等の高価な有機化合物を使用することのない有機エ
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、NiOにIn
2 O3 、ZnO、SnO2 または、B、P、C、N、O
の少なくとも1つを添加した無機材料層、あるいはNi
1-x O(0.05≦x≦0.5、xは原子比)より成る
無機材料層を形成した有機エレクトロルミネセンス素子
を構成する。
導体等の高価な有機化合物を使用することのない有機エ
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、NiOにIn
2 O3 、ZnO、SnO2 または、B、P、C、N、O
の少なくとも1つを添加した無機材料層、あるいはNi
1-x O(0.05≦x≦0.5、xは原子比)より成る
無機材料層を形成した有機エレクトロルミネセンス素子
を構成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は有機エレクトロルミ
ネセンス素子に係り、特に輝度の高い、低コストの有機
エレクトロルミネセンス素子に関する。
ネセンス素子に係り、特に輝度の高い、低コストの有機
エレクトロルミネセンス素子に関する。
【0002】
【従来の技術】有機エレクトロルミネセンス(EL)素
子は、薄形の新しい発光源として注目されている。従来
の有機EL素子は、図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。
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。
【0003】ホール注入層2−1としては、例えばm−
MTDATA(4、4′、4″−Tris(3−met
hylphenylphenylamino)trip
henylamine)、ポリ(チオフェン−2.5−
ジイル)、フタロシアニン等を使用する。
MTDATA(4、4′、4″−Tris(3−met
hylphenylphenylamino)trip
henylamine)、ポリ(チオフェン−2.5−
ジイル)、フタロシアニン等を使用する。
【0004】ホール輸送層2−2としては、例えば下記
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。
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。
【0005】
【化1】 (化1において、R1 、R2 、R3 及びR4 はそれぞれ
アリール基、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキ
シ基、アミノ基又はハロゲン原子を表す。r1、r2、
r3及びr4は、それぞれ0又は1〜5の整数である。
R5 及びR6 は、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基
又はハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるもの
であってもよい。r5及びr6は、それぞれ0又は1〜
4の整数である。)
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。)
【0006】発光層3としては、トリス(8−キノリノ
ラト)アルミニウム等の金属錯体色素や前記化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。
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。
【0007】電子注入輸送層4としては、例えば前記ト
リス(8−キノリノラト)アルミニウム等の金属錯体色
素、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジ
ン誘導体、ピリシジン誘導体、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。
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、ピリシジン誘導体、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。
【0008】陰極5としては仕事関数の小さい材料、例
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。
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。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで前記の如く構
成された有機EL素子は、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。
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。
【0010】従って本発明の目的は、このような高価な
m−MTDATAやテトラアリールジアミン誘導体等を
ホール注入層やホール輸送層として使用しない、しかも
輝度の良好な有機EL素子を提供することである。
m−MTDATAやテトラアリールジアミン誘導体等を
ホール注入層やホール輸送層として使用しない、しかも
輝度の良好な有機EL素子を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の有機EL素子では、電極と発光層の間に、
NiOにIn2 O3 、ZnO、SnO2 の少なくとも1
つを添加した無機材料層を形成する。または、NiOに
B、P、C、N、Oの少なくとも1つを添加した無機材
料層を形成する。あるいはNi1-x O(0.05≦x≦
0.5:xは原子比)から成る無機材料層を形成する。
め、本発明の有機EL素子では、電極と発光層の間に、
NiOにIn2 O3 、ZnO、SnO2 の少なくとも1
つを添加した無機材料層を形成する。または、NiOに
B、P、C、N、Oの少なくとも1つを添加した無機材
料層を形成する。あるいはNi1-x O(0.05≦x≦
0.5:xは原子比)から成る無機材料層を形成する。
【0012】これにより非常に高価なm−MTDATA
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、しかも輝度の良好な有機EL素子を安価に構成
することができる。
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、しかも輝度の良好な有機EL素子を安価に構成
することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図1にも
とづき説明する。図1において他図と同一記号は同一部
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。
とづき説明する。図1において他図と同一記号は同一部
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。
【0014】ITO基板1は、例えば透明なガラス基板
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NiOとIn2 O3 を
同時に成膜したものであり、無機材料層である。この場
合、NiOとIn2 O3 の粉末を、NiOに比してIn
2 O3 が1〜95vol%に、好ましくは抵抗率が20
Ω・cm以下になるように混合してターゲットを作製し
た。そして約50Å〜1000Åの膜厚にスパッタリン
グした。その後、この無機材料層のホール注入輸送層2
─0が成膜されたITO基板1をオゾン洗浄器に入れ、
O2 ガス中でUVランプ照射して得られたO3 ガス雰囲
気に室温で約数分〜2時間酸化して低抵抗化した。
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NiOとIn2 O3 を
同時に成膜したものであり、無機材料層である。この場
合、NiOとIn2 O3 の粉末を、NiOに比してIn
2 O3 が1〜95vol%に、好ましくは抵抗率が20
Ω・cm以下になるように混合してターゲットを作製し
た。そして約50Å〜1000Åの膜厚にスパッタリン
グした。その後、この無機材料層のホール注入輸送層2
─0が成膜されたITO基板1をオゾン洗浄器に入れ、
O2 ガス中でUVランプ照射して得られたO3 ガス雰囲
気に室温で約数分〜2時間酸化して低抵抗化した。
【0015】この低抵抗化後のホール注入輸送層2─0
の上に、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、1×1
0-4Paの減圧下で蒸着速度0.1〜0.2nm/se
cで約1100Å蒸着した。
の上に、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、1×1
0-4Paの減圧下で蒸着速度0.1〜0.2nm/se
cで約1100Å蒸着した。
【0016】そしてこの電子注入輸送層兼発光層6の上
に、陰極5となるMgAg電極を形成するため1×10
-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。
に、陰極5となるMgAg電極を形成するため1×10
-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。
【0017】なお、抵抗率が20Ω・cm以上の場合に
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。抵
抗率が20Ω・cm以下の場合は、大きな電源電圧を必
要とせず、発光輝度のよいものが得られる。
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。抵
抗率が20Ω・cm以下の場合は、大きな電源電圧を必
要とせず、発光輝度のよいものが得られる。
【0018】本発明の他の実施の形態を次に説明する。
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、NiOとIn2 O3 を同時に成膜した
が、NiOとIn2 O3 、ZnO、SnO2 との少なく
とも1つとを同時に成膜することができる。
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、NiOとIn2 O3 を同時に成膜した
が、NiOとIn2 O3 、ZnO、SnO2 との少なく
とも1つとを同時に成膜することができる。
【0019】また、B、P、C、N、Oの少なくとも1
つを添加することもできる。あるいは相対的には酸素リ
ッチなNi1-x O(0.05≦x≦0.5、xは原子
比)とすることもできる。
つを添加することもできる。あるいは相対的には酸素リ
ッチなNi1-x O(0.05≦x≦0.5、xは原子
比)とすることもできる。
【0020】上記NiOに代わるものとして、以下の化
合物も挙げられる。Cu2 O、Cr2 O3 、Mn
2 O3 、FeO、CoO、Co3 O4 、BaO、Mn
O、Pr2 O3 、Ag2 O、MoO2 、Bi2 O3 、T
iO2 、ThO2 、V2 O5 、Nb2 O5 、Ta
2 O5 、MoO3 、WO3 、MnO2 、LaCrO 3 、
LaMnO3 、BaTiO3 等。
合物も挙げられる。Cu2 O、Cr2 O3 、Mn
2 O3 、FeO、CoO、Co3 O4 、BaO、Mn
O、Pr2 O3 、Ag2 O、MoO2 、Bi2 O3 、T
iO2 、ThO2 、V2 O5 、Nb2 O5 、Ta
2 O5 、MoO3 、WO3 、MnO2 、LaCrO 3 、
LaMnO3 、BaTiO3 等。
【0021】電子注入輸送層兼発光層の代わりに、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電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。
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電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。
【0022】発光層にはこの外に、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
タロペリノン誘電体、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。
ジエン、アントラセン、ペリレン、コロネル、12−フ
タロペリノン誘電体、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。
【0023】陰極5としては、例えばLi、Na、M
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。ところで、特開平5−41285
号公報には、ホール輸送層としてのP型無機酸化物半導
体としてNiOを単体で使用したものが記載されてい
る。しかし純NiOは抵抗値が高いので、大きな駆動電
圧が必要である。
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。ところで、特開平5−41285
号公報には、ホール輸送層としてのP型無機酸化物半導
体としてNiOを単体で使用したものが記載されてい
る。しかし純NiOは抵抗値が高いので、大きな駆動電
圧が必要である。
【0024】本発明では安定性の良いNiOに透明電極
材料であるIn2 O3 、ZnO、SnO2 や低抵抗化で
きるB、P、膜質の安定化するC、N、Oの少なくとも
1つを添加することにより、あるいは、Ni1-x O
(0.05≦x≦0.5:xは原子比)を用いることに
より、安定性が良く、抵抗値が低く、しかも透明性の高
い膜を形成できる。またB、Pの代わりに第3族や第5
族の元素を用いることもできる。その結果発光層とIT
O等の電極層との密着性が良好になりダークスポットや
リークの発生しない、特性の良い有機EL素子を構成で
きる。
材料であるIn2 O3 、ZnO、SnO2 や低抵抗化で
きるB、P、膜質の安定化するC、N、Oの少なくとも
1つを添加することにより、あるいは、Ni1-x O
(0.05≦x≦0.5:xは原子比)を用いることに
より、安定性が良く、抵抗値が低く、しかも透明性の高
い膜を形成できる。またB、Pの代わりに第3族や第5
族の元素を用いることもできる。その結果発光層とIT
O等の電極層との密着性が良好になりダークスポットや
リークの発生しない、特性の良い有機EL素子を構成で
きる。
【0025】なお、この場合、xが0.05より小さい
領域では、Ni1-x Oは高抵抗状態から絶縁物となり、
低抵抗状態のものが得られない。またxが0.5より大
きいと安定した抵抗値のものが得られない。
領域では、Ni1-x Oは高抵抗状態から絶縁物となり、
低抵抗状態のものが得られない。またxが0.5より大
きいと安定した抵抗値のものが得られない。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、10mA/cm2 での
発光輝度が300cd/m2 (約6V)であり、従来の
無機材料層を有するものより3倍以上発光輝度を向上す
ることができた。また無機材料層を使用したので、有機
材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。
発光輝度が300cd/m2 (約6V)であり、従来の
無機材料層を有するものより3倍以上発光輝度を向上す
ることができた。また無機材料層を使用したので、有機
材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。
【図1】本発明の実施の形態図である。
【図2】従来例説明図である。
1 ITO基板 2−0 ホール注入輸送層 2−1 ホール注入層 2−2 ホール輸送層 3 発光層 4 電子注入輸送層 5 陰極 6 電子注入輸送層兼発光層
Claims (3)
- 【請求項1】電極と発光層の間に、NiOにIn
2 O3 、ZnO、SnO2の少なくとも1つを添加した
無機材料層を形成した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】電極と発光層の間に、NiOにB、P、
C、N、Oの少なくとも1つを添加した無機材料層を形
成した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3】電極と発光層の間に、Ni1-x O(0.0
5≦x≦0.5、xは原子比)から成る無機材料層を形
成したことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素
子。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8068140A JPH09260063A (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 有機エレクトロルミネセンス素子 |
US08/823,420 US5981092A (en) | 1996-03-25 | 1997-03-25 | Organic El device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8068140A JPH09260063A (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 有機エレクトロルミネセンス素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09260063A true JPH09260063A (ja) | 1997-10-03 |
Family
ID=13365151
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8068140A Withdrawn JPH09260063A (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 有機エレクトロルミネセンス素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09260063A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2006114750A (ja) * | 2004-10-15 | 2006-04-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 有機エレクトロルミネッセント素子およびその製造方法 |
EP1693483A2 (en) | 2002-08-02 | 2006-08-23 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Sputtering target, sintered article, conductive film fabricated by utilizing the same, organic el device, and substrate for use therein |
JP2007059476A (ja) * | 2005-08-22 | 2007-03-08 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 有機電界発光素子 |
JP2008205254A (ja) * | 2007-02-21 | 2008-09-04 | Toyota Central R&D Labs Inc | 有機電界発光素子 |
WO2010065505A3 (en) * | 2008-12-01 | 2010-08-26 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Anode for an organic electronic device |
US8242487B2 (en) | 2008-05-16 | 2012-08-14 | E I Du Pont De Nemours And Company | Anode for an organic electronic device |
US8461758B2 (en) | 2008-12-19 | 2013-06-11 | E I Du Pont De Nemours And Company | Buffer bilayers for electronic devices |
WO2013157058A1 (ja) * | 2012-04-18 | 2013-10-24 | パナソニック株式会社 | 有機el素子 |
WO2013161165A1 (ja) * | 2012-04-27 | 2013-10-31 | パナソニック株式会社 | 有機el素子、およびそれを備える有機elパネル、有機el発光装置、有機el表示装置 |
US9287520B2 (en) | 2012-04-27 | 2016-03-15 | Joled Inc. | Organic EL element, organic EL panel having organic EL element, organic EL light-emitting apparatus, and organic EL display apparatus |
-
1996
- 1996-03-25 JP JP8068140A patent/JPH09260063A/ja not_active Withdrawn
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