JPH1041070A - Manufacture of crystalline organic thin film and organic electroluminescent element - Google Patents

Manufacture of crystalline organic thin film and organic electroluminescent element

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JPH1041070A
JPH1041070A JP8215103A JP21510396A JPH1041070A JP H1041070 A JPH1041070 A JP H1041070A JP 8215103 A JP8215103 A JP 8215103A JP 21510396 A JP21510396 A JP 21510396A JP H1041070 A JPH1041070 A JP H1041070A
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thin film
organic thin
organic
molecules
crystalline
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Akira Mikami
朗 三上
Yuji Hamada
祐次 浜田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily provide a crystalline organic thin film and provide an organic electroluminescent element which can emit electroluminescence at sufficient brightness at high electroluminescent efficiency and at the same time which can carry out stable emission of electroluminescence with scarce deterioration of the organic thin film. SOLUTION: A crystalline organic thin film is formed by forming an backing layer 13 comprising molecules with the same size as that of organic molecules which compose an organic thin film 14 on a substrate 10 and either sticking organic molecules to the backing layer 13 or forming an organic thin film 14 on the substrate 10 and after that, applying energy to the organic thin film 14 or applying energy to the organic molecules composing the organic thin film to firmly stick the molecules or applying vibration to the substrate 10 to stick organic molecules. In the case of the organic electroluminescent element, an organic thin film 14 between a hole injection electrode 21 and an electron injection electrode 15 is formed by such a method.

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】この発明は、有機エレクトロ
ルミネッセンス素子等において有機薄膜を形成するにあ
たり、結晶性の有機薄膜が簡単に得られる結晶性有機薄
膜の製造方法及びこの結晶性有機薄膜の製造方法によっ
て有機薄膜が形成された有機エレクトロルミネッセンス
素子に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a crystalline organic thin film in which an organic thin film can be easily obtained when an organic thin film is formed in an organic electroluminescence device and the like, and a method for producing this crystalline organic thin film. The present invention relates to an organic electroluminescence device having an organic thin film formed thereon.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より有機エレクトロルミネッセンス
素子(以下、有機EL素子と略す。)等を製造するにあ
たって基材上に有機薄膜を形成することが行なわれてい
た。
2. Description of the Related Art Conventionally, an organic thin film has been formed on a base material in manufacturing an organic electroluminescence device (hereinafter abbreviated as an organic EL device) and the like.

【0003】そして、このように基材上に有機薄膜を形
成するにあたり、従来においては、一般に基材上に有機
分子を真空蒸着させて有機薄膜を形成していた。
[0003] In forming an organic thin film on a substrate as described above, conventionally, generally, an organic thin film is formed by vacuum-depositing organic molecules on a substrate.

【0004】ここで、このように基材上に有機分子を真
空蒸着させて形成された有機薄膜は有機分子がランダム
に配列されたアモルファス状態になっており、この有機
薄膜における電気抵抗が大きく、ホールや電子の移動性
が悪いものであった。
Here, the organic thin film formed by vacuum-depositing the organic molecules on the base material is in an amorphous state in which the organic molecules are randomly arranged, and the organic thin film has a large electric resistance. The mobility of holes and electrons was poor.

【0005】このため、ホール注入電極と電子注入電極
との間に有機薄膜を形成し、この有機薄膜にホール注入
電極からホールを注入させると共に電子注入電極から電
子を注入し、このように注入されたホールと電子をこの
有機薄膜内で再結合させて発光を行なう有機EL素子の
場合、上記の有機薄膜の電気抵抗が大きく、この有機薄
膜内に注入されたホールや電子の移動性が悪くなって、
発光効率が低下し、十分な輝度の光が得られなくなった
り、有機薄膜が発熱して劣化し、安定した発光が得られ
なくなる等の問題があった。
For this purpose, an organic thin film is formed between the hole injection electrode and the electron injection electrode, holes are injected from the hole injection electrode into the organic thin film, and electrons are injected from the electron injection electrode. In the case of an organic EL device that emits light by recombining holes and electrons in the organic thin film, the electric resistance of the organic thin film is large, and the mobility of holes and electrons injected into the organic thin film becomes poor. hand,
There have been problems such as a decrease in luminous efficiency, making it impossible to obtain light of sufficient luminance, and a problem that the organic thin film generates heat and is deteriorated, so that stable light emission cannot be obtained.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】この発明における結晶
性有機薄膜の製造方法においては、基材上に有機薄膜を
形成するにあたり、従来のように、基材上に有機分子が
ランダムに配列されてアモルファス状態になった有機薄
膜を形成するのではなく、有機分子が従来よりも規則正
しく配列された結晶性の有機薄膜が簡単に得られるよう
にすることを課題とするものである。
In the method for producing a crystalline organic thin film according to the present invention, when an organic thin film is formed on a substrate, organic molecules are randomly arranged on the substrate as in the prior art. An object of the present invention is not to form an organic thin film in an amorphous state, but to easily obtain a crystalline organic thin film in which organic molecules are more regularly arranged than before.

【0007】また、この発明における有機EL素子にお
いては、ホール注入電極と電子注入電極との間に有機薄
膜が形成された有機EL素子において、この有機薄膜に
おける電気抵抗が低くなってホールや電子の移動性が向
上し、発光効率が高くなって十分な輝度の発光が行なえ
ると共に、有機薄膜における発熱も抑制されて、この有
機薄膜の劣化も少なくなり、安定した発光が行なえるよ
うにすることを課題とするものである。
Further, in the organic EL device according to the present invention, in an organic EL device having an organic thin film formed between a hole injection electrode and an electron injection electrode, the electric resistance of the organic thin film is reduced and holes and electrons are generated. Mobility is improved, luminous efficiency is increased, and light emission of sufficient luminance can be performed. In addition, heat generation in the organic thin film is suppressed, deterioration of the organic thin film is reduced, and stable light emission can be performed. Is the subject.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明における請求項
1の結晶性有機薄膜の製造方法においては、上記のよう
な課題を解決するため、基材上に有機薄膜を構成する有
機分子と同等の大きさを有する分子で構成された下地層
を形成し、この下地層の上に上記の有機分子を付着させ
て有機薄膜を形成するようにしたのである。
According to the present invention, there is provided a method for producing a crystalline organic thin film according to the first aspect of the present invention. An underlayer composed of molecules having a size is formed, and the organic molecules are attached to the underlayer to form an organic thin film.

【0009】そして、この請求項1に示す結晶性有機薄
膜の製造方法のように、基材上に有機薄膜を構成する有
機分子と同等の大きさを有する分子で構成された下地層
を形成し、この下地層の上に上記の有機分子を付着させ
るようにすると、この下地層の凹凸に従って有機分子が
規則正しく順次付着されて結晶性の有機薄膜が形成され
るようになる。
Then, as in the method for producing a crystalline organic thin film according to the present invention, an underlayer made of molecules having the same size as the organic molecules constituting the organic thin film is formed on a substrate. When the organic molecules are attached to the underlayer, the organic molecules are regularly and sequentially adhered according to the irregularities of the underlayer to form a crystalline organic thin film.

【0010】ここで、下地層を構成する分子としては、
一般にフラーレンを使用することができ、有機薄膜を構
成する有機分子の大きさによって適宜選択して用いるよ
うにし、例えば、C60,C70,C82,C90,C96等のフ
ラーレンを用いることができる。また、上記の下地層の
上に有機分子を付着させるにあたっては、一般に有機分
子を蒸着させるようにする。
Here, molecules constituting the underlayer include:
In general, fullerenes can be used, and are appropriately selected and used depending on the size of organic molecules constituting the organic thin film. For example, fullerenes such as C60, C70, C82, C90, and C96 can be used. In attaching organic molecules to the underlayer, the organic molecules are generally deposited.

【0011】また、この発明の請求項3における結晶性
有機薄膜の製造方法においては、基材上に有機薄膜を形
成した後、この有機薄膜にエネルギーを付与して結晶化
させるようにしたのである。
In the method for manufacturing a crystalline organic thin film according to a third aspect of the present invention, after the organic thin film is formed on the substrate, the organic thin film is crystallized by applying energy. .

【0012】そして、この請求項3に示す結晶性有機薄
膜の製造方法のように、基材上に有機薄膜を形成した
後、この有機薄膜にエネルギーを付与すると、このエネ
ルギーによってこの有機薄膜を構成する有機分子が再配
列され、アモルファス状態にある有機薄膜が結晶化され
るようになる。
When an organic thin film is formed on a substrate and energy is applied to the organic thin film as in the method of manufacturing a crystalline organic thin film according to claim 3, the organic thin film is formed by the energy. Organic molecules are rearranged, and an organic thin film in an amorphous state is crystallized.

【0013】ここで、有機薄膜に付与するエネルギーと
しては、有機薄膜が吸収する波長の光或いは振動や、熱
等を使用することができ、例えば、有機薄膜を構成する
有機分子の構造に対応して、特定波長の赤外線等をこの
有機薄膜に照射し、この有機薄膜を構成する有機分子に
選択的な振動を付与して有機分子を再配列させ、これに
よって有機薄膜を結晶化させるようにしたり、また赤外
線や赤外レーザー等を有機薄膜に照射して、この有機薄
膜をガラス転移点以上でかつ軟化点以下の温度に加熱
し、これにより有機分子を再配列させて有機薄膜を結晶
化させることができる。
Here, as the energy applied to the organic thin film, light having a wavelength absorbed by the organic thin film, vibration, heat, or the like can be used. For example, it corresponds to the structure of the organic molecules constituting the organic thin film. By irradiating the organic thin film with infrared light having a specific wavelength, the organic molecules constituting the organic thin film are selectively vibrated to rearrange the organic molecules, thereby causing the organic thin film to crystallize. In addition, the organic thin film is irradiated with an infrared ray or an infrared laser to heat the organic thin film to a temperature above the glass transition point and below the softening point, whereby the organic molecules are rearranged to crystallize the organic thin film. be able to.

【0014】また、この発明の請求項5における結晶性
有機薄膜の製造方法においては、有機薄膜を構成する有
機分子にエネルギーを付与しながら、基材上にこの有機
分子を付着させて有機薄膜を形成するようにしたのであ
る。
In the method of manufacturing a crystalline organic thin film according to a fifth aspect of the present invention, while applying energy to the organic molecules constituting the organic thin film, the organic thin film is adhered to the substrate to form the organic thin film. It was formed.

【0015】そして、この請求項5に示す結晶性有機薄
膜の製造方法のように、有機薄膜を構成する有機分子に
エネルギーを付与しながら、基材上にこの有機分子を付
着させるようにすると、有機分子がエネルギーにより振
動して基材上に一定の方向に配列されて選択的に付着さ
れ、これによって結晶性の有機薄膜が形成されるように
なる。
According to the method of manufacturing a crystalline organic thin film according to the present invention, the organic molecules constituting the organic thin film are attached to the substrate while energy is applied to the organic molecules. The organic molecules are vibrated by the energy and are arranged in a certain direction on the substrate and selectively adhered thereto, whereby a crystalline organic thin film is formed.

【0016】ここで、上記のように有機分子にエネルギ
ーを付与するにあたっては、赤外線や超音波等のように
この有機分子が吸収する波長の光或いは振動を付与する
ことができる。
Here, when energy is applied to the organic molecule as described above, light or vibration having a wavelength that the organic molecule absorbs, such as infrared rays or ultrasonic waves, can be applied.

【0017】また、上記のように有機分子にエネルギー
を付与する場合、基材上に付着する前の有機分子に上記
のようなエネルギーを付与するほかに、基材に振動を与
え、この基材の振動によって有機分子にエネルギーを付
与することも可能であり、この場合、基材の振動により
有機分子が一定の方向に配列されて選択的に付着され、
これによって結晶性の有機薄膜が形成されるようにな
る。
When energy is applied to an organic molecule as described above, in addition to applying the energy as described above to the organic molecule before adhering to the substrate, vibration is applied to the substrate, It is also possible to impart energy to the organic molecules by the vibration of, in this case, the organic molecules are arranged in a certain direction by the vibration of the substrate and selectively attached,
As a result, a crystalline organic thin film is formed.

【0018】また、この発明の請求項8における有機エ
レクトロルミネッセンス素子においては、ホール注入電
極と電子注入電極との間における有機薄膜を上記の請求
項1〜7のいずれか1項の方法により形成したのであ
る。
Further, in the organic electroluminescence device according to the present invention, an organic thin film between the hole injection electrode and the electron injection electrode is formed by the method according to any one of the above-mentioned claims 1 to 7. It is.

【0019】ここで、このようにホール注入電極と電子
注入電極との間における有機薄膜を上記の請求項1〜7
のいずれかの方法によって形成すると、ホール注入電極
と電子注入電極との間に結晶性の有機薄膜が形成され、
有機薄膜における電気抵抗が低くなってホールや電子の
移動性が向上し、このホール注入電極と電子注入電極と
の間に電圧を印加して有機EL素子を発光させた場合
に、その発光効率が向上して十分な輝度の光が得られる
と共に、有機薄膜における発熱が抑制されて、有機薄膜
の劣化も少なくなり、安定した発光が得られるようにな
る。
Here, the organic thin film between the hole injecting electrode and the electron injecting electrode is formed as described above.
When formed by any of the methods, a crystalline organic thin film is formed between the hole injection electrode and the electron injection electrode,
The electric resistance of the organic thin film is reduced, and the mobility of holes and electrons is improved. When a voltage is applied between the hole injection electrode and the electron injection electrode to cause the organic EL element to emit light, the luminous efficiency is reduced. As a result, light with sufficient luminance can be obtained, and heat generation in the organic thin film is suppressed, deterioration of the organic thin film is reduced, and stable light emission can be obtained.

【0020】[0020]

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て具体的に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings.

【0021】(実施例1)この実施例においては、図1
に示すように、ガラス基板11上にITO(インジウム
−錫酸化物)を用いて膜厚が約1000Åになったホー
ル注入電極12を形成し、このホール注入電極12上に
C60を用いて膜厚が約100Åになったフラーレンの層
13を形成し、このフラーレンの層13の上に下記の化
1に示すキノリノール−アルミニウム錯体(Alq3
を用いて膜厚が約1000Åになった結晶性の有機薄膜
14を形成し、さらにこの結晶性の有機薄膜14上にマ
グネシウム・インジウム合金を用いて膜厚が約2000
Åになった電子注入電極15を形成して有機EL素子を
得た。
(Embodiment 1) In this embodiment, FIG.
As shown in FIG. 3, a hole injection electrode 12 having a thickness of about 1000 ° is formed on a glass substrate 11 using ITO (indium-tin oxide), and a film thickness is formed on the hole injection electrode 12 using C60. Is formed at about 100 °, and a quinolinol-aluminum complex (Alq 3 ) represented by the following chemical formula 1 is formed on the fullerene layer 13.
Is used to form a crystalline organic thin film 14 having a thickness of about 1000 °, and on the crystalline organic thin film 14 is formed a magnesium-indium alloy to a thickness of about 2000 °.
The 電子 -shaped electron injection electrode 15 was formed to obtain an organic EL device.

【0022】[0022]

【化1】 Embedded image

【0023】ここで、上記の有機EL素子を製造するに
あたっては、図2に示すように、ガラス基板11上にI
TOが蒸着されてホール注入電極12が形成された基材
10を真空容器20内に設けられた保持部材21にホー
ル注入電極12が露出するようにして保持させると共
に、この真空容器20内に設けられたタングステン等の
高抵抗材料で構成された蒸着源容器22内にC60粉末を
収容させ、各ポンプ23a,23bにより吸引を行なっ
て、この真空容器20内の圧力を10-6torr程度に
した。
Here, when manufacturing the above-mentioned organic EL element, as shown in FIG.
The base material 10 on which the hole injection electrode 12 is formed by vapor deposition of TO is held by the holding member 21 provided in the vacuum container 20 so that the hole injection electrode 12 is exposed, and is provided in the vacuum container 20. The C60 powder was stored in the evaporation source container 22 made of a high-resistance material such as tungsten, and suction was performed by each of the pumps 23a and 23b, so that the pressure in the vacuum container 20 was reduced to about 10 -6 torr. .

【0024】そして、上記の蒸着源容器22に電源24
から電流を流して蒸着源容器22を加熱し、この蒸着源
容器22の温度を温度コントローラ25によりコントロ
ールしてこの蒸着源容器22内に収容されたC60粉末を
400℃まで昇温させて蒸発させ、この蒸発源容器22
の上方や基材10の近傍に設けられた各シャッター26
の開閉により基材10の表面に蒸着されるC60の量を制
御すると共に、基材10の表面に蒸着されたC60の膜厚
を膜厚計27によりモニターしながら、膜厚が約100
ÅになるまでC60を蒸着させ、ガラス基板11上に設け
られたホール注入電極12の上に、下地層13としてC
60からなるフラーレンの層13を形成した。なお、上記
のC60分子はその直径が約7Åで、このC60からなるフ
ラーレンの層13は分子の配向性が揃った面心立方結晶
になっていた。
The power source 24 is connected to the evaporation source container 22.
And heating the vapor deposition source container 22, the temperature of the vapor deposition source container 22 is controlled by a temperature controller 25, and the C60 powder contained in the vapor deposition source container 22 is heated to 400 ° C. and evaporated. This evaporation source container 22
Shutters 26 provided above and near the substrate 10
While controlling the amount of C60 deposited on the surface of the substrate 10 by opening and closing the film, the thickness of the C60 deposited on the surface of the
C60 is vapor-deposited until Å, and C 60 is deposited as a base layer 13 on the hole injection electrode 12 provided on the glass substrate 11.
A fullerene layer 13 of 60 was formed. The C60 molecule had a diameter of about 7 °, and the fullerene layer 13 made of C60 was a face-centered cubic crystal having uniform molecular orientation.

【0025】そして、このようにホール注入電極12の
上にC60からなるフラーレンの層13を形成した後は、
上記の蒸着源容器22内に上記の化1に示すAlq3
末を収容させ、上記のフラーレンの層13を形成する場
合と同様にして、このフラーレンの層13の上にAlq
3 分子を蒸着させ、膜厚が約1000ÅになったAlq
3 の有機薄膜14を形成した。
After the fullerene layer 13 made of C60 is formed on the hole injection electrode 12 as described above,
The Alq 3 powder shown in Chemical Formula 1 above is accommodated in the above-mentioned evaporation source container 22, and Alq 3 is formed on this fullerene layer 13 in the same manner as in the case of forming the above fullerene layer 13.
Alq with three molecules deposited to a thickness of about 1000Å
An organic thin film 14 of No. 3 was formed.

【0026】ここで、上記のAlq3 分子は頂点間距離
が約7Åの正八面体で、上記のC60分子の直径とほぼ等
しいため、このAlq3 の薄膜成長はフラーレンの層1
3の結晶性を反映したエピタキシャル成長となり、この
Alq3 分子が従来よりも規則正しく配列された結晶性
の有機薄膜14が得られた。
[0026] Here, in octahedral above Alq 3 molecule path length of about is 7 Å, since approximately equal to the diameter of the of C60 molecules, the layer 1 of the thin film growth of the fullerene this Alq 3
Epitaxial growth reflecting the crystallinity of No. 3 resulted in a crystalline organic thin film 14 in which the Alq 3 molecules were arranged more regularly than in the prior art.

【0027】そして、このように形成されたAlq3
有機薄膜14上にさらにマグネシウム・インジウム合金
を用いて膜厚が約2000Åになった電子注入電極15
を形成した。
Then, an electron injection electrode 15 having a film thickness of about 2000 ° is further formed on the Alq 3 organic thin film 14 thus formed by using a magnesium-indium alloy.
Was formed.

【0028】(実施例2)この実施例においては、図3
に示すように、ガラス基板11上にITOを用いて膜厚
が約1000Åになったホール注入電極12を形成し、
このホール注入電極12の上に上記の化1に示すAlq
3 を用いて膜厚が約1000Åになった結晶性の有機薄
膜14を形成し、さらにこの結晶性の有機薄膜14上に
マグネシウム・インジウム合金を用いて膜厚が約200
0Åになった電子注入電極15を形成して有機EL素子
を得た。
(Embodiment 2) In this embodiment, FIG.
As shown in FIG. 1, a hole injection electrode 12 having a thickness of about 1000 ° is formed on a glass substrate 11 using ITO.
On the hole injection electrode 12, Alq
3 is used to form a crystalline organic thin film 14 having a thickness of about 1000 °, and on this crystalline organic thin film 14 is formed a magnesium-indium alloy to a thickness of about 200 °.
The electron injection electrode 15 was turned to 0 ° to obtain an organic EL device.

【0029】ここで、この有機EL素子を製造するにあ
たっては、上記の実施例1の場合と同様に、図2に示す
ように、ガラス基板11上にITOが蒸着されてホール
注入電極12が形成された基材10を、真空容器20内
に設けられた保持部材21にホール注入電極12が露出
するようにして保持させた。
Here, in manufacturing this organic EL device, as in the case of the first embodiment, as shown in FIG. 2, ITO is deposited on a glass substrate 11 to form a hole injection electrode 12. The substrate 10 thus obtained was held on a holding member 21 provided in a vacuum vessel 20 so that the hole injection electrode 12 was exposed.

【0030】そして、この実施例では真空容器20内に
設けられた上記の蒸着源容器22内にAlq3 粉末を収
容させ、各ポンプ23a,23bにより吸引を行なっ
て、この真空容器20内の圧力を10-6torr程度に
し、上記の蒸着源容器22に電源24から電流を流して
蒸着源容器22を加熱し、この蒸着源容器22内に収容
されたAlq3 粉末を300℃まで昇温させて蒸発さ
せ、上記の実施例1の場合と同様に制御して、ガラス基
板11上に設けられたホール注入電極12上に膜厚が約
1000ÅになったAlq3 の有機薄膜を形成した。な
お、このようにしてホール注入電極12上にAlq3
らなる有機薄膜を形成した場合、この有機薄膜はアモル
ファス状態になっていた。
In this embodiment, the Alq 3 powder is accommodated in the evaporation source container 22 provided in the vacuum container 20, and suction is performed by each of the pumps 23a and 23b. To about 10 -6 torr, a current is supplied from the power supply 24 to the above-mentioned evaporation source container 22 to heat the evaporation source container 22, and the Alq 3 powder contained in the evaporation source container 22 is heated to 300 ° C. Evaporation was performed, and an Alq 3 organic thin film having a thickness of about 1000 ° was formed on the hole injection electrode 12 provided on the glass substrate 11 under the same control as in Example 1 described above. When the organic thin film made of Alq 3 was formed on the hole injection electrode 12 in this manner, the organic thin film was in an amorphous state.

【0031】そして、この実施例においては、このよう
にホール注入電極12上に形成されたAlq3 の有機薄
膜に対して赤外線ランプから赤外線を照射してこの有機
薄膜にエネルギーを付与し、この有機薄膜をガラス転移
点と軟化点の間の温度まで加熱し、その後、これを冷却
させて、この有機薄膜14におけるAlq3 分子を再配
列させ、Alq3 分子が従来よりも規則正しく配列され
た結晶性の有機薄膜14を形成した。
In this embodiment, the Alq 3 organic thin film thus formed on the hole injecting electrode 12 is irradiated with infrared rays from an infrared lamp to give energy to the organic thin film. The thin film is heated to a temperature between the glass transition point and the softening point, and then cooled to rearrange the Alq 3 molecules in the organic thin film 14 so that the Alq 3 molecules are more regularly arranged than before. Was formed.

【0032】その後は、上記実施例1の場合と同様にし
て、この有機薄膜14上にマグネシウム・インジウム合
金を用いて膜厚が約2000Åになった電子注入電極1
5を形成した。
Thereafter, in the same manner as in the first embodiment, the electron injecting electrode 1 having a thickness of about 2,000 mm was formed on the organic thin film 14 using a magnesium-indium alloy.
5 was formed.

【0033】(実施例3)この実施例においても、上記
の実施例2と同様に、ガラス基板11上にITOを用い
て膜厚が約1000Åになったホール注入電極12を形
成し、このホール注入電極12上に上記の化1に示すA
lq3 を用いて膜厚が約1000Åになった結晶性の有
機薄膜14を形成し、さらにこの結晶性の有機薄膜14
上にマグネシウム・インジウム合金を用いて膜厚が約2
000Åになった電子注入電極15を形成して有機EL
素子を得た。
(Embodiment 3) In this embodiment, similarly to the above-described Embodiment 2, a hole injection electrode 12 having a thickness of about 1000 ° is formed on a glass substrate 11 by using ITO, and the hole is formed. A on the injection electrode 12
Using lq 3 , a crystalline organic thin film 14 having a thickness of about 1000 ° is formed.
Approximately 2 film thickness using magnesium-indium alloy
The organic EL is formed by forming the electron injection electrode 15 of
An element was obtained.

【0034】ここで、この実施例においては、ガラス基
板11に形成されたホール注入電極12上にAlq3
らなる結晶性の有機薄膜14を形成するにあたり、図4
に示すように、ガラス基板11上にホール注入電極12
が形成された基材10を真空容器20内にセットするに
あたり、この基材10を保持する保持部材21に圧電振
動子21aを用い、この圧電振動子21aにホール注入
電極12が露出するようにして基材10を保持させるよ
うにした。
In this embodiment, when forming a crystalline organic thin film 14 made of Alq 3 on a hole injection electrode 12 formed on a glass substrate 11, FIG.
As shown in FIG.
In setting the substrate 10 on which is formed in the vacuum container 20, a piezoelectric vibrator 21a is used as a holding member 21 for holding the substrate 10, and the hole injection electrode 12 is exposed to the piezoelectric vibrator 21a. The substrate 10 was held by pressing.

【0035】そして、上記の蒸着源容器22内にAlq
3 粉末を収容させ、上記の実施例2の場合と同様にし
て、この蒸着源容器22を加熱させてこの蒸着源容器2
2内に収容されたAlq3 粉末を蒸発させ、ガラス基板
11上に設けられたホール注入電極12上にAlq3
子を蒸着させると共に、上記の圧電振動子21aに電源
28から電圧を印加し、この圧電振動子21aを介して
上記の基材10を50kHzの周波数で振動させるよう
にした。
Then, Alq is placed in the evaporation source container 22.
3 in the same manner as in Example 2 described above, heating the evaporation source container 22 so that the evaporation source container 2
The Alq 3 powder contained in 2 is evaporated to deposit Alq 3 molecules on the hole injection electrode 12 provided on the glass substrate 11, and a voltage is applied to the piezoelectric vibrator 21 a from the power supply 28, The substrate 10 was vibrated at a frequency of 50 kHz via the piezoelectric vibrator 21a.

【0036】ここで、このように基材10を振動させる
ことにより、この基材10上におけるAlq3 分子を付
与しながら蒸着させると、このAlq3 分子が基材10
の振動によって密な状態になるように配列されて基材1
0上に蒸着され、Alq3 分子が従来よりも規則正しく
配列された結晶性の有機薄膜14が形成された。
[0036] Here, By thus vibrating the substrate 10 and depositing while applying Alq 3 molecules in the substrate on 10, the Alq 3 molecule substrate 10
Are arranged in a dense state by the vibration of
Thus, a crystalline organic thin film 14 in which Alq 3 molecules are more regularly arranged than before was formed.

【0037】その後は、上記の各実施例1の場合と同様
にして、この有機薄膜14上にマグネシウム・インジウ
ム合金を用いて膜厚が約2000Åになった電子注入電
極15を形成して有機EL素子を得た。
Thereafter, in the same manner as in the first embodiment, an electron injection electrode 15 having a thickness of about 2,000 mm is formed on the organic thin film 14 using a magnesium-indium alloy to form an organic EL. An element was obtained.

【0038】(実施例4)この実施例においては、ガラ
ス基板11上にITOを用いて膜厚が約1000Åにな
ったホール注入電極12を形成し、このホール注入電極
12上に下記の化2に示すようにAlq3 にアミノ基が
2つ結合したAlq3 (NH22 を用いて膜厚が約1
000Åになった結晶性の有機薄膜14を形成し、さら
にこの結晶性の有機薄膜14上にマグネシウム・インジ
ウム合金を用いて膜厚が約2000Åになった電子注入
電極15を形成して有機EL素子を得た。
(Embodiment 4) In this embodiment, a hole injection electrode 12 having a thickness of about 1000 ° was formed on a glass substrate 11 by using ITO, and the following chemical formula 2 was formed on the hole injection electrode 12. Alq 3 amino group bonded two to Alq 3 as shown in (NH 2) thickness using 2 about 1
An organic EL element is formed by forming a crystalline organic thin film 14 having a thickness of 2,000 .ANG. And further forming an electron injection electrode 15 having a thickness of about 2000 .ANG. On the crystalline organic thin film 14 using a magnesium-indium alloy. I got

【0039】[0039]

【化2】 Embedded image

【0040】ここで、この実施例においては、ガラス基
板11上に形成されたホール注入電極12上にAlq3
(NH22 からなる結晶性の有機薄膜14を形成する
にあたり、図5に示すように、前記の各実施例の場合と
同様にガラス基板11上にホール注入電極12が形成さ
れた基材10を真空容器20内にセットし、前記の蒸着
源容器22にAlq3 (NH22 粉末を収容させるよ
うにした。
Here, in this embodiment, Alq 3 is applied on the hole injection electrode 12 formed on the glass substrate 11.
In forming the crystalline organic thin film 14 made of (NH 2 ) 2 , as shown in FIG. 5, a substrate having a hole injection electrode 12 formed on a glass substrate 11 in the same manner as in each of the above embodiments. 10 was set in a vacuum vessel 20, and the above-mentioned vapor deposition source vessel 22 contained Alq 3 (NH 2 ) 2 powder.

【0041】そして、この蒸着源容器22を前記の各実
施例の場合と同様にして加熱させ、Alq3 (NH2
2 粉末を300℃まで昇温させて蒸発させる一方、この
実施例においては、蒸発したAlq3 (NH22 分子
が基材10に導かれる途中において、このAlq3 (N
22 分子に対して真空容器20内に設けられた赤外
線照射装置29から波長が3000nmの赤外線を照射
させるようにした。
Then, the evaporation source container 22 is heated in the same manner as in each of the above-described embodiments, and Alq 3 (NH 2 )
2 While the powder is heated to 300 ° C. and evaporated, in this embodiment, while the evaporated Alq 3 (NH 2 ) 2 molecules are guided to the substrate 10, the Alq 3 (N
H 2 ) Two molecules were irradiated with infrared rays having a wavelength of 3000 nm from an infrared irradiation device 29 provided in the vacuum vessel 20.

【0042】ここで、このように蒸発されたAlq3
(NH22 分子に波長が3000nmの赤外線を照射
させてエネルギーを付与すると、Alq3 (NH22
分子中におけるN−H結合の部分がこの赤外線を吸収し
て振動し、このようにN−H結合の部分が振動した状態
で、Alq3 (NH22 分子が基材10の表面に蒸着
されるようになり、上記のように振動しているN−H結
合の部分以外の部分が基材10に付着して、Alq3
(NH22 分子が基材10上に一定の方向に配列され
るようにして蒸着され、上記の有機分子が従来よりも規
則正しく配列された結晶性の有機薄膜14が形成され
た。
Here, the thus evaporated Alq 3
When energy is applied by irradiating (NH 2 ) 2 molecules with infrared rays having a wavelength of 3000 nm, Alq 3 (NH 2 ) 2
Alq 3 (NH 2 ) 2 molecules are vapor-deposited on the surface of the substrate 10 in a state where the NH bond portion in the molecule absorbs the infrared ray and vibrates, and the NH bond portion vibrates in this manner. The portion other than the portion of the N—H bond vibrating as described above adheres to the base material 10 and Alq 3
(NH 2) 2 molecules are deposited so as to be aligned in a certain direction on the substrate 10, the organic thin film 14 of regularly arranged crystalline than the organic molecules conventionally formed.

【0043】その後は、上記の各実施例の場合と同様に
して、この有機薄膜14上にマグネシウム・インジウム
合金を用いて膜厚が約2000Åになった電子注入電極
15を形成した。
Thereafter, in the same manner as in each of the above-described embodiments, an electron injection electrode 15 having a thickness of about 2000 ° was formed on the organic thin film 14 using a magnesium-indium alloy.

【0044】(比較例1)この比較例においては、図6
に示すように、ガラス基板11の表面にITOで膜厚が
1000Åになったホール注入電極12を形成した基材
10を用い、この基材10の表面に、上記の実施例2の
場合と同様にしてAlq3 分子を蒸着させて膜厚が約1
000ÅになったAlq3 の有機薄膜14aを形成し、
このAlq 3 の有機薄膜14a上にマグネシウム・イン
ジウム合金を用いて膜厚が2000Åになった電子注入
電極15を形成した。
Comparative Example 1 In this comparative example, FIG.
As shown in FIG.
A substrate on which a hole injection electrode 12 having a thickness of 1000 ° is formed.
10 on the surface of the base material 10
Alq as in the caseThree Molecule is deposited to make film thickness about 1
Alq which became 000ÅThree Forming an organic thin film 14a of
This Alq Three Magnesium in on the organic thin film 14a
Electron injection with a film thickness of 2000mm using the indium alloy
The electrode 15 was formed.

【0045】ここで、この比較例1のものにおいては、
Alq3 からなる有機薄膜14aを形成するにあたり、
単にAlq3 分子を蒸着させただけであるため、この有
機薄膜14aはアモルファス状態になっていた。
Here, in the case of Comparative Example 1,
In forming the organic thin film 14a made of Alq 3 ,
This organic thin film 14a was in an amorphous state because only Alq 3 molecules were deposited.

【0046】次に、上記の実施例1〜4及び比較例1の
各有機EL素子について、それぞれホール注入電極12
と電子注入電極15との間に16Vの電圧を印加して各
有機EL素子を発光させ、各有機EL素子を製造した当
初における輝度を測定すると共に、上記の各有機EL素
子を1ヶ月保存した後、同様に16Vの電圧を印加して
各有機EL素子を発光させ、1ヶ月保存後における輝度
を測定し、さらに初期の発光輝度に対する保存後の発光
輝度の比率(保存率)を求め、これらの結果を下記の表
1に示した。なお、各有機EL素子においては、波長が
520nmの緑色の発光が得られた。
Next, the hole injection electrodes 12 of the organic EL devices of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 were respectively used.
A voltage of 16 V was applied between the device and the electron injection electrode 15 to cause each organic EL device to emit light, measure the luminance at the beginning of manufacturing each organic EL device, and store the above organic EL devices for one month. Thereafter, similarly, a voltage of 16 V was applied to cause each organic EL element to emit light, the luminance after storage for one month was measured, and the ratio of the light emission luminance after storage to the initial light emission luminance (storage rate) was obtained. Are shown in Table 1 below. In each of the organic EL devices, green light having a wavelength of 520 nm was obtained.

【0047】[0047]

【表1】 [Table 1]

【0048】この結果、ホール注入電極12と電子注入
電極15との間に結晶性の有機薄膜14を形成した実施
例1〜4の各有機EL素子は、アモルファス状態になっ
た有機薄膜14aが形成された比較例1の有機EL素子
に比べて、発光効率が向上して初期及び保存後における
輝度がいずれも高くなっており、また保存率も高くなっ
て、安定した発光が行なえるようになっていた。
As a result, in each of the organic EL devices of Examples 1 to 4 in which the crystalline organic thin film 14 was formed between the hole injection electrode 12 and the electron injection electrode 15, the organic thin film 14a in an amorphous state was formed. Compared with the organic EL device of Comparative Example 1, the luminous efficiency is improved, the luminance at the initial stage and after the storage are both high, and the storage ratio is also high, so that stable light emission can be performed. I was

【0049】なお、上記の各実施例においては、ホール
注入電極12と電子注入電極15との間に結晶性の有機
薄膜14を形成した例を示したが、このような結晶性の
有機薄膜14を他の用途に利用することも可能である。
In each of the above embodiments, an example is shown in which the crystalline organic thin film 14 is formed between the hole injection electrode 12 and the electron injection electrode 15. Can be used for other purposes.

【0050】また、このような結晶性の有機薄膜14を
形成する方法も、特に上記の実施例に示した方法に限ら
れず、各実施例に示した方法を適当に組み合わせて結晶
性の有機薄膜14を形成することも可能であり、例え
ば、下地層13として形成したフラーレンの層13の上
に、有機薄膜14を形成した後、この有機薄膜にエネル
ギーを付与したり、この有機薄膜を構成する有機分子に
エネルギーを付与しながら、フラーレンの層13の上に
この有機分子を付着させるようにすることも可能であ
る。
The method of forming such a crystalline organic thin film 14 is not particularly limited to the method described in the above-described embodiments, but may be appropriately combined with the methods described in the respective embodiments. It is also possible to form the organic thin film 14. For example, after forming the organic thin film 14 on the fullerene layer 13 formed as the base layer 13, energy is applied to the organic thin film or the organic thin film is formed. It is also possible to attach the organic molecules to the fullerene layer 13 while applying energy to the organic molecules.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
結晶性有機薄膜の製造方法のように、有機薄膜を構成す
る有機分子と同等の大きさを有するフラーレンの層を基
材に形成し、このフラーレンの層の上に上記の有機分子
を付着させるようにしたり、基材上に有機薄膜を形成し
た後、この有機薄膜にエネルギーを付与したり、有機薄
膜を構成する有機分子にエネルギーを付与しながら基材
上に付着させるようにしたり、基材に振動を付与しなが
ら有機分子を付着させるようにすると、結晶性の有機薄
膜が簡単に形成されるようになった。
As described in detail above, as in the method for producing a crystalline organic thin film of the present invention, a fullerene layer having the same size as the organic molecules constituting the organic thin film is formed on a substrate, After attaching the above organic molecules on this fullerene layer or forming an organic thin film on a base material, energy is applied to the organic thin film or energy is applied to the organic molecules constituting the organic thin film. When the organic molecules are adhered on the substrate while applying vibration or the organic molecules are adhered while applying vibration to the substrate, a crystalline organic thin film has been easily formed.

【0052】また、この発明における有機エレクトロル
ミネッセンス素子のように、ホール注入電極と電子注入
電極との間における有機薄膜を上記のようにして形成
し、ホール注入電極と電子注入電極との間に結晶性の有
機薄膜を設けると、有機分子が従来よりも規則正しく配
列されているため、この有機薄膜における電気抵抗が低
くなってホールや電子の移動性が向上し、この有機EL
素子を発光させた場合に、その発光効率が向上して十分
な輝度の発光が得られると共に、有機薄膜における発熱
も抑制されて、有機薄膜の劣化も少なくなり、安定した
発光が得られるようになった。
Further, like the organic electroluminescence device of the present invention, the organic thin film between the hole injection electrode and the electron injection electrode is formed as described above, and the crystal is formed between the hole injection electrode and the electron injection electrode. When the organic thin film is provided, the organic molecules are arranged more regularly than before, so that the electric resistance of the organic thin film is reduced, and the mobility of holes and electrons is improved.
When the element is made to emit light, the luminous efficiency is improved and light emission of sufficient luminance is obtained, and heat generation in the organic thin film is suppressed, deterioration of the organic thin film is reduced, and stable light emission is obtained. became.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施例1における有機EL素子の積
層構造を示した概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a laminated structure of an organic EL element according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】実施例1及び実施例2の有機EL素子を製造す
るのに使用した真空蒸着装置の概略説明図である。
FIG. 2 is a schematic explanatory view of a vacuum evaporation apparatus used for manufacturing the organic EL devices of Examples 1 and 2.

【図3】実施例2〜実施例4の各有機EL素子の積層構
造を示した概略図である。
FIG. 3 is a schematic view showing a laminated structure of each organic EL element of Examples 2 to 4.

【図4】実施例3の有機EL素子を製造するのに使用し
た真空蒸着装置の概略説明図である。
FIG. 4 is a schematic explanatory view of a vacuum evaporation apparatus used for manufacturing the organic EL device of Example 3.

【図5】実施例4の有機EL素子を製造するのに使用し
た真空蒸着装置の概略説明図である。
FIG. 5 is a schematic explanatory view of a vacuum evaporation apparatus used for manufacturing the organic EL device of Example 4.

【図6】比較例1の有機EL素子の積層構造を示した概
略図である。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a laminated structure of the organic EL element of Comparative Example 1.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 基材 11 ガラス基板 12 ホール注入電極 13 フラーレンの層 14 結晶性の有機薄膜 15 電子注入電極 Reference Signs List 10 base material 11 glass substrate 12 hole injection electrode 13 layer of fullerene 14 crystalline organic thin film 15 electron injection electrode

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基材上に有機薄膜を構成する有機分子と
同等の大きさを有する分子で構成された下地層を形成
し、この下地層の上に上記の有機分子を付着させて有機
薄膜を形成することを特徴とする結晶性有機薄膜の製造
方法。
An organic thin film is formed by forming an underlayer made of molecules having the same size as organic molecules constituting an organic thin film on a base material, and adhering the organic molecules on the underlayer. Forming a crystalline organic thin film.
【請求項2】 請求項1に記載した結晶性有機薄膜の製
造方法において、下地層がフラーレンの層であることを
特徴とする結晶性有機薄膜の製造方法。
2. The method for producing a crystalline organic thin film according to claim 1, wherein the underlayer is a fullerene layer.
【請求項3】 基材上に有機薄膜を形成した後、この有
機薄膜にエネルギーを付与して、この有機薄膜を結晶化
させることを特徴とする結晶性有機薄膜の製造方法。
3. A method for producing a crystalline organic thin film, comprising: forming an organic thin film on a substrate; and applying energy to the organic thin film to crystallize the organic thin film.
【請求項4】 請求項3に記載した結晶性有機薄膜の製
造方法において、基材上に形成した有機薄膜にエネルギ
ーとして、この有機薄膜が吸収する波長の光或いは振動
を付与することを特徴とする結晶性有機薄膜の製造方
法。
4. The method for producing a crystalline organic thin film according to claim 3, wherein light or vibration having a wavelength that the organic thin film absorbs is given as energy to the organic thin film formed on the substrate. Of producing a crystalline organic thin film.
【請求項5】 有機薄膜を構成する有機分子にエネルギ
ーを付与しながら、基材上にこの有機分子を付着させて
有機薄膜を形成することを特徴とする結晶性有機薄膜の
製造方法。
5. A method for producing a crystalline organic thin film, wherein an organic thin film is formed by attaching organic molecules to a substrate while applying energy to the organic molecules constituting the organic thin film.
【請求項6】 請求項5に記載した結晶性有機薄膜の製
造方法において、有機薄膜を構成する有機分子にエネル
ギーを付与するにあたり、この有機分子が吸収する波長
の光或いは振動を付与することを特徴とする結晶性有機
薄膜の製造方法。
6. The method for producing a crystalline organic thin film according to claim 5, wherein, when energy is applied to an organic molecule constituting the organic thin film, light or vibration having a wavelength that is absorbed by the organic molecule is applied. A method for producing a crystalline organic thin film, which is characterized in that:
【請求項7】 請求項5に記載した結晶性有機薄膜の製
造方法において、有機薄膜を形成するにあたり、前記の
基材に振動を与えることにより、この基材上に付着した
有機分子にエネルギーを付与することを特徴とする結晶
性有機薄膜の製造方法。
7. The method for producing a crystalline organic thin film according to claim 5, wherein, in forming the organic thin film, energy is applied to the organic molecules attached to the substrate by applying vibration to the substrate. A method for producing a crystalline organic thin film, which is provided.
【請求項8】 ホール注入電極と電子注入電極との間に
有機薄膜が形成された有機エレクトロルミネッセンス素
子において、上記の有機薄膜が前記の請求項1〜7のい
ずれか1項の方法によって形成されたことを特徴とする
有機エレクトロルミネッセンス素子。
8. An organic electroluminescence device having an organic thin film formed between a hole injection electrode and an electron injection electrode, wherein the organic thin film is formed by the method according to any one of claims 1 to 7. An organic electroluminescent device, characterized in that:
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