JPH11121180A - Organic photoelectron device - Google Patents

Organic photoelectron device

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JPH11121180A
JPH11121180A JP10188930A JP18893098A JPH11121180A JP H11121180 A JPH11121180 A JP H11121180A JP 10188930 A JP10188930 A JP 10188930A JP 18893098 A JP18893098 A JP 18893098A JP H11121180 A JPH11121180 A JP H11121180A
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JP
Japan
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electrode
region
composition
layer
interface
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10188930A
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Japanese (ja)
Inventor
Megan Lorison Judy
メガン ロリソン ジュディ
James Hudson Andrew
ジェームズ ハドソン アンドリュー
Harald Reinhart Bock
ラインハルト ボック ハラルド
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve carrier implanting efficiency, and enhance reproducibility and stability by sloping the relative rate of first and second components in the direction extending laterally to a boundary face inside an electrode substance. SOLUTION: The composition of a negative electrode 9 proceeding to a boundary face between the negative electrode 9 and an organic substance 10 from an electrode surface 11 contains LiAl alloy. This component mainly comprises A1 of" high work function on its outer surface, is sloped toward the component, and comprises Li of low work function at the highest portion 14 of a curve 15. The slope is for Lix Al1-x , it starts at a distance of 1500 to 2000 Å from the boundary face 11, and continues in an arrow sign 12 direction as increasing (x). The slope is reversed at an average free path distance of 70 to 150 Å, the component reduces (x) in an arrow sigh 13 direction, and is gradually sloped from the component comprising mainly Li at the highest portion 14 to the composition comprising mainly Al at the boundary face 11.

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、エレクトロルミネ
ッセンス(EL)デバイスおよび有機光応答デバイスのよ
うな、有機光電子デバイスに関する。
The present invention relates to organic optoelectronic devices, such as electroluminescent (EL) devices and organic photoresponsive devices.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7に図示するように、有機ELデバイ
ス100は、陽電極103と陰電極104との間に配設
された有機発光層102を含有し、有機発光層102は
電極間に電圧が印加された場合に光を発するのに適用さ
れる。この層102は、陽電極103に近接した空孔輸
送層105と、陰電極104に近接した電子輸送層10
6とを含む。このようなデバイスにおいて、陽電極およ
び陰電極は、通常は無機物質で作製されている。陽電極
は、代表的には、酸化インジウムスズ(ITO)のような
透明な金属物質で作製され、陰電極は、代表的には、リ
チウムまたはマグネシウムのような反応性金属で作製さ
れている。しかし、陽電極をポリアニリンのような有機
物質で作製することも提唱されている。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 7, an organic EL device 100 includes an organic light emitting layer 102 disposed between a positive electrode 103 and a negative electrode 104, and the organic light emitting layer 102 is provided between the electrodes. Applies to emit light when a voltage is applied. This layer 102 comprises a hole transport layer 105 adjacent to the positive electrode 103 and an electron transport layer 10 adjacent to the negative electrode 104.
6 is included. In such devices, the positive and negative electrodes are usually made of inorganic materials. The positive electrode is typically made of a transparent metal material such as indium tin oxide (ITO), and the negative electrode is typically made of a reactive metal such as lithium or magnesium. However, it has also been proposed to make the positive electrode from an organic material such as polyaniline.

【0003】周知のように、有機発光層からの光の放射
は、外部電力源により電極間に印加された電圧の影響下
での、陽電極からの空孔(正電荷キャリア)の注入と、陰
電極からの電子(負電荷キャリア)の注入とによって、有
機発光層の内部で得られた空孔−電子再結合がエネルギ
ーを光の形態でこの層から放射する結果となることによ
って生じる。さらに、この有機層中に注入される電子お
よび空孔の量は、有機層物質と電極物質との間のエネル
ギーバンドオフセットに依存する。これらのオフセット
は物質パラメーターにより決定される。有機層と陽電極
との間のエネルギーバンドオフセットは、理想的には、
有機層中への電子および空孔の注入を等しくするため
に、有機層と陰電極との間のエネルギーバンドオフセッ
トと同程度の大きさであるべきである(有機層物質の内
部での電子と空孔との輸送特性が等しいと仮定してい
る)。
[0003] As is well known, the emission of light from an organic light emitting layer includes the injection of vacancies (positive charge carriers) from the positive electrode under the influence of a voltage applied between the electrodes by an external power source; The injection of electrons (negative charge carriers) from the negative electrode results from the fact that the vacancy-electron recombination obtained inside the organic light-emitting layer results in the emission of energy from this layer in the form of light. Furthermore, the amount of electrons and vacancies injected into this organic layer depends on the energy band offset between the organic layer material and the electrode material. These offsets are determined by material parameters. The energy band offset between the organic layer and the positive electrode is ideally
In order to equalize the injection of electrons and vacancies into the organic layer, it should be as large as the energy band offset between the organic layer and the cathode (electrons inside the organic layer material and It is assumed that the transport properties with vacancies are equal).

【0004】エネルギーバンドオフセットを電極物質を
適切に選択することにより調節することは公知である。
さらに、陽電極に適したものとするために必要とされ
る、仕事関数または電子親和性の低い物質は、しばしば
反応性である。安定な電子注入体(injector)を作るため
に、このような物質と、仕事関数および電子親和性の高
い、反応性のより低い物質とを合金化することは公知で
ある。米国特許第4885211号は、マグネシウム(Mg)と
銀(Ag)との合金で陰電極を作製することを開示する。
これに対して、米国特許第5429884号は、アルミニウム
(Al)とリチウム(Li)との合金で陰電極を作製するこ
とを開示する。どちらの場合も、安定な陰電極を作るた
めに、少量の反応性の低い金属(例えば、AgまたはA
l)を必要とする。図8は、代表的な有機ELデバイス
における、有機発光層と陰電極との界面115での、有
機発光層物質に対する異なる陰電極物質のエネルギーバ
ンドオフセットを示すエネルギーバンド図である。ここ
で、エネルギー準位Eを両電極に直交するz方向に対し
てプロットしている。仕事関数または電子親和性の低い
CaおよびMg:Ag物質(反応性金属)は、正のエネル
ギーバンドオフセット111および112を有する。こ
れに対して、仕事関数または電子親和性の高いAlおよ
びAu物質(安定な金属)は、負のエネルギーバンドオフ
セット113および114を有する。さらに、これらの
物質は、図8に示すように、仕事関数Wの増加方向に、
真空準位に対して仕事関数111a、112a、113
a、および114aを有する。電子親和性の低い物質は
電子を容易に放出する。これに対して、電子親和性の高
い物質は電子を容易に放出しない。
It is known to adjust the energy band offset by appropriately selecting the electrode material.
Furthermore, the low work function or low electron affinity materials required to be suitable for the positive electrode are often reactive. It is known to alloy such materials with less reactive materials having high work functions and electron affinities in order to make stable electron injectors. U.S. Pat. No. 4,885,111 discloses making a negative electrode from an alloy of magnesium (Mg) and silver (Ag).
In contrast, U.S. Pat.
The production of a negative electrode from an alloy of (Al) and lithium (Li) is disclosed. In both cases, small amounts of less reactive metals (eg, Ag or A
l) is required. FIG. 8 is an energy band diagram showing the energy band offset of different cathode materials with respect to the organic light emitting layer material at the interface 115 between the organic light emitting layer and the cathode in a typical organic EL device. Here, the energy level E is plotted in the z direction orthogonal to both electrodes. Ca and Mg: Ag materials (reactive metals) with low work function or electron affinity have positive energy band offsets 111 and 112. On the other hand, Al and Au substances (stable metals) having a high work function or electron affinity have negative energy band offsets 113 and 114. Further, these substances, as shown in FIG.
Work functions 111a, 112a, 113 for vacuum levels
a, and 114a. Substances with low electron affinity readily emit electrons. On the other hand, a substance having a high electron affinity does not easily emit electrons.

【0005】陰電極(これは、仕事関数または電子親和
性の低い物質と仕事関数または電子親和性の高い物質と
の合金を含む)の場合には、合金の組成物に、仕事関数
の高い物質を高濃度で含有し、かつ仕事関数の低い物質
を低濃度で含有する組成物から、仕事関数の低い物質を
高濃度で含有し、かつ仕事関数の高い物質を低濃度で含
有する組成物まで、直線的に勾配を付けることが可能で
ある。仕事関数の高い物質を比較的高濃度で含有する前
者の組成物は、陰電極(これはまた、デバイスを安定さ
せるか、または封緘(encapsulate)するように作用する)
の表面で安定な合金を作る。これに対して、仕事関数の
低い物質を比較的高濃度で含有する後者の組成物は陰電
極の有機発光物質との界面で、電子の効果的な注入を提
供する。
In the case of a negative electrode (which includes an alloy of a material having a low work function or an electron affinity and a material having a high work function or an electron affinity), the composition of the alloy includes a material having a high work function. From a composition containing a substance having a low work function at a low concentration to a composition containing a substance having a low work function at a high concentration and containing a substance having a high work function at a low concentration. , It is possible to make a linear gradient. The former composition, which contains a relatively high concentration of a high work function material, is a negative electrode, which also acts to stabilize or encapsulate the device.
To make a stable alloy on the surface. In contrast, the latter composition, which contains a relatively high concentration of a low work function material, provides for efficient injection of electrons at the interface of the cathode with the organic luminescent material.

【0006】陽電極(これは、空孔(正電荷キャリア)
を、空孔の有機物質の内部での輸送に対して適切なエネ
ルギー範囲(HOMO準位、または価電子帯)にある有機
物質中に注入する)の場合には、この電極の仕事関数は
通常、高いべきである。よって、このことは、陽電極の
合金の組成物に、仕事関数の低い物質を高濃度で含有
し、かつ仕事関数の高い物質を低濃度で含有する組成物
から、仕事関数の高い物質を高濃度で含有し、かつ仕事
関数の低い物質を低濃度で含有する組成物まで、直線的
に勾配を付けること(これは、上述の陰電極の構成と逆
である)に都合が良い。
The positive electrode (which is a vacancy (positive charge carrier)
Is injected into an organic substance in the energy range (HOMO level, or valence band) appropriate for the transport of vacancies inside the organic substance), the work function of this electrode is usually Should be high. Therefore, this means that the composition of the positive electrode alloy contains a high work function material at a high concentration and a high work function material at a low concentration. It is convenient to have a linear gradient (contrary to the negative electrode configuration described above) to a composition containing a low concentration of a substance with a low work function at a low concentration.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】図9は、有機ELデバ
イスの有機発光物質110と陰電極116との間の界面
115での、z方向に沿ったエネルギーEのエネルギー
バンド図である。ここで、陰電極116の組成物に上記
のように勾配を付けている。曲線117は、組成物が仕
事関数の低い物質(反応性のより高い物質、例えば、L
iまたはMg)を比較的高い濃度で含有する界面に近接
した領域118から、組成物が仕事関数の高い物質(反
応性のより低い物質、例えば、AlまたはAg)を比較
的高濃度で含有する陰電極116の表面に近接した領域
119までの、陰極物質の組成物に直線的に勾配を付け
られる方向での、陰電極のエネルギーバンドの変化を示
す。このようなデバイスにおいて、有機発光物資110
中へのキャリア(電子)の注入は、矢印120で示すよう
に、熱イオンの放射を経て起こり得るか、または、波矢
印121で示すように、エネルギー障壁を通るトンネリ
ングによって起こり得る。これらの両方の注入プロセス
は、エネルギー障壁の高さと形状とに大きく依存し、従
って、表面エネルギー準位とポテンシャル効果とである
界面効果に非常に影響されやすい。
FIG. 9 is an energy band diagram of the energy E along the z direction at the interface 115 between the organic luminescent material 110 and the negative electrode 116 of the organic EL device. Here, the composition of the negative electrode 116 is graded as described above. Curve 117 indicates that the composition has a low work function material (a more reactive material, such as L
From the region 118 close to the interface containing a relatively high concentration of (i or Mg), the composition contains a relatively high concentration of a high work function material (a less reactive material, such as Al or Ag). 5 shows the change in the energy band of the negative electrode in a direction that allows the composition of the cathodic material to be linearly graded, up to a region 119 close to the surface of the negative electrode 116. In such a device, the organic luminescent material 110
The injection of carriers (electrons) into it can occur via thermionic emission, as indicated by arrow 120, or by tunneling through the energy barrier, as indicated by wave arrow 121. Both of these implantation processes are highly dependent on the height and shape of the energy barrier and are therefore very susceptible to interface effects, which are surface energy levels and potential effects.

【0008】図10は、このようなデバイスにおけるエ
ネルギー障壁の高さが表面エネルギー準位に影響される
様式を示すエネルギーバンド図である。界面115での
不純物エネルギー準位が、準位124で示すようにフェ
ルミ準位を超える場合には、障壁高さは、曲線122で
示すように増加する。これに対して、不純物エネルギー
準位がフェルミ準位より下の場合には、障壁高さは、点
曲線125で示すように減少する。よって、フェルミ準
位を不純物エネルギー準位に効果的に固定する。同じく
図10を参照して、曲線123は、表面エネルギー準位
に起因して有機物質の内部でエネルギー準位が変化する
ことを示す。障壁頂部の形状が電荷移動の封入につれて
変化する様式は特に重要である。なぜなら、これは熱イ
オン放射120およびトンネリング121(前者より後
者のほうが好ましい)に起因するキャリア注入への寄与
を変化させるからである。トンネリングは障壁の形状に
特に依存し、このような表面効果に非常に影響されやす
い。その結果、有機発光層中への電子注入は非常に再現
が困難であり、厳密に同じ組成物物質を有機発光層およ
び近接した陰電極に使用していても、異なるELデバイ
ス間で大きく変化する。
FIG. 10 is an energy band diagram showing the manner in which the height of the energy barrier in such a device is affected by the surface energy level. If the impurity energy level at the interface 115 exceeds the Fermi level as indicated by the level 124, the barrier height increases as indicated by the curve 122. On the other hand, when the impurity energy level is lower than the Fermi level, the barrier height decreases as indicated by the dotted curve 125. Therefore, the Fermi level is effectively fixed at the impurity energy level. Referring again to FIG. 10, a curve 123 indicates that the energy level changes inside the organic material due to the surface energy level. Of particular importance is the manner in which the shape of the barrier top changes as charge transfer is encapsulated. This is because it changes the contribution to carrier injection due to thermionic emission 120 and tunneling 121 (the latter is preferred over the former). Tunneling is particularly dependent on the shape of the barrier and is very susceptible to such surface effects. As a result, electron injection into the organic light emitting layer is very difficult to reproduce and even if the exact same composition material is used for the organic light emitting layer and the adjacent negative electrode, it varies greatly between different EL devices. .

【0009】上述の合金物質を用いた金属接触は、半導
体デバイスに頻繁に使用されるが、このようなデバイス
における金属/半導体界面で経験される問題は、エネル
ギーバンドオフセットが、電極を安定な金属で作製した
場合には、通常は十分に大きく、そして界面が通常より
高い品質を備えるという点で上述のものと異なる。その
結果、このような半導体デバイスにおいて、電極は、通
常はアルミニウムからなる。半導体のアルミニウム/シ
リコン界面のショットキー障壁が、盛んに研究されてき
た。特に、Arizumiら、Jap.J.Appl.Phys.,7,870,1968
は、異なる金属を合金化することにより障壁高さを制御
することを開示し、そしてArcherおよびAtalla,Ann.N.
Y.Acad.Sci.,101,697,1963は、酸化物界面層を導入する
ことにより障壁高さを制御することを開示する。さら
に、Shannon,Solid State Electronics,19,537,1976
は、イオン打ち込みにより製作され高ドープされた表面
層を導入して、障壁高さを変化させることを提唱してい
る。そして、米国特許第5471067号は、層状(多量子井
戸)p型半導体(ZnTe/ZnSe)をII−VIレーザー
ダイオードの接触領域に使用して障壁高さを制御するこ
とを開示する。図11は、レーザーダイオードのp型Z
nSe電極層125とp型ZnTe電極層126との間
の界面の近傍におけるエネルギーバンド図であり、この
構造に亘って制限準位が共鳴して、この構造を通って空
孔を良好に輸送させ得るように設計幅を変化させた量子
井戸128の配列を含む中間多量子層127の効果を示
す。
Although metal contact using the above-described alloy materials is frequently used in semiconductor devices, the problem experienced at the metal / semiconductor interface in such devices is that the energy band offset can cause the electrode to become a stable metal. When made in, they are usually large enough and differ from those described above in that the interface has a higher quality than usual. As a result, in such a semiconductor device, the electrodes are usually made of aluminum. Schottky barriers at the aluminum / silicon interface of semiconductors have been actively studied. In particular, Arizumi et al., Jap. J. Appl. Phys., 7,870, 1968.
Discloses controlling barrier height by alloying different metals, and Archer and Atalla, Ann.N.
Y. Acad. Sci., 101, 697, 1963 discloses controlling the barrier height by introducing an oxide interface layer. Furthermore, Shannon, Solid State Electronics, 19,537,1976
Proposes to vary the barrier height by introducing a highly doped surface layer fabricated by ion implantation. U.S. Pat. No. 5,471,067 discloses the use of a layered (multi-quantum well) p-type semiconductor (ZnTe / ZnSe) for the contact region of a II-VI laser diode to control the barrier height. FIG. 11 shows the p-type Z of the laser diode.
FIG. 5 is an energy band diagram near the interface between the nSe electrode layer 125 and the p-type ZnTe electrode layer 126, where the limiting levels resonate across the structure, allowing good transport of vacancies through the structure. The effect of the intermediate multiple quantum layer 127 including the arrangement of the quantum wells 128 whose design width is changed to obtain is shown.

【0010】注入メカニズムが熱イオン性である場合、
電極と半導体物質との間のエネルギーバンドオフセット
によって、キャリアが半導体中への実質的に前方の運動
量を得ることもまた、半導体接触理論から、例えば、Rh
oderickら、Metal-Semiconductor Contacts,Clarendon
Press,Oxford,1988から公知である。ジェット効果とし
て公知であるこの現象において、キャリア軌道は主に前
方向に生じるが、デバイスの電極と活性領域との間の界
面が非常に良好な場合にしかこの効果は得られない。よ
って、金属電極と有機発光物質との間の界面では同じ効
果を得ることはできない。
If the injection mechanism is thermionic,
The fact that the energy band offset between the electrode and the semiconductor material allows the carrier to gain substantially forward momentum into the semiconductor is also from semiconductor contact theory, for example, Rh
oderick et al., Metal-Semiconductor Contacts, Clarendon
Press, Oxford, 1988. In this phenomenon, known as the jet effect, the carrier trajectories occur mainly in the forward direction, but this effect is only obtained if the interface between the electrode of the device and the active area is very good. Therefore, the same effect cannot be obtained at the interface between the metal electrode and the organic light emitting substance.

【0011】本発明の目的は、改良された有機光電子デ
バイスを提供することにある。より詳細には、良好なキ
ャリア注入効率が得られ、ならびに再現性があり、かつ
安定な有機光電子デバイスを提供することにある。
It is an object of the present invention to provide an improved organic optoelectronic device. More specifically, it is an object of the present invention to provide a stable organic optoelectronic device that can obtain good carrier injection efficiency and has reproducibility.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の有機光電子デバ
イスは、陽電極と陰電極との間に配設された有機層を含
有し、該電極の少なくとも1つが:該電極が陰極を構成
する場合に比較的高い仕事関数を有するか、または該電
極が陽極を構成する場合に比較的低い仕事関数を有す
る、第1の構成物;および該電極が陰極を構成する場合
に比較的低い仕事関数を有するか、または該電極が陽極
を構成する場合に比較的高い仕事関数を有する、第2の
構成物を有する物質からなり、かつ該物質が:該電極と
該有機層との間の界面に近接した第1の領域において
は、比較的高い割合の該第1の構成物および比較的低い
割合の該第2の構成物;該界面から該電極中に第1の距
離にある第2の領域においては、比較的高い割合の該第
2の構成物および比較的低い割合の該第1の構成物;な
らびに該界面から該電極中に第1の距離よりも大きい第
2の距離にある第3の領域においては、比較的高い割合
の該第1の構成物および比較的低い割合の該第2の構成
物を有するように、該第1および第2の構成物の相対割
合が、該電極の該物質の内部で、該界面まで横に伸びる
方向に勾配を付けられる。
The organic optoelectronic device of the present invention comprises an organic layer disposed between a positive electrode and a negative electrode, wherein at least one of the electrodes comprises a cathode. A first component, which has a relatively high work function in some cases, or has a relatively low work function when the electrode comprises an anode; and a relatively low work function when the electrode comprises a cathode. Or a material having a second composition, wherein the material has a relatively high work function when the electrode constitutes the anode, and wherein the material comprises: at the interface between the electrode and the organic layer A relatively high percentage of the first component and a relatively low percentage of the second component in the adjacent first region; a second region at a first distance into the electrode from the interface. A relatively high proportion of the second construct and the comparative A lower proportion of the first composition; and a relatively higher proportion of the first composition in a third region at a second distance greater than the first distance from the interface into the electrode. The relative proportion of the first and second components is graded in a direction extending laterally to the interface within the material of the electrode so as to have a relatively low proportion of the second component. Can be

【0013】好適な実施態様においては、上記第1およ
び第2の構成物の上記相対割合は、上記第1の領域と上
記第2の領域との間で、実質的に直線的に勾配を付けら
れる。
In a preferred embodiment, the relative proportions of the first and second components are substantially linearly sloped between the first region and the second region. Can be

【0014】好適な実施態様においては、上記第1およ
び第2の構成物は、上記第1の領域と、該第1の領域お
よび上記第2の領域の間の中間領域との間で、第1の比
率で勾配を付けられ、かつ該中間領域と該第2の領域と
の間で、第1の比率より小さい第2の比率で勾配を付け
られる。
[0014] In a preferred embodiment, the first and second components include a first region and an intermediate region between the first region and the second region. A gradient of one and a gradient between the intermediate region and the second region at a second ratio less than the first ratio.

【0015】好適な実施態様においては、上記第1およ
び第2の構成物の上記相対割合は、上記第2の領域と上
記第3の領域との間で、実質的に直線的に勾配を付けら
れる。
In a preferred embodiment, the relative proportions of the first and second components are substantially linearly sloped between the second region and the third region. Can be

【0016】好適な実施態様においては、キャリアは上
記有機層から上記電極中へ通過することを妨げるため
に、該電極は仕事関数の高い薄い層を含む。
In a preferred embodiment, the electrode comprises a thin layer with a high work function to prevent carriers from passing from the organic layer into the electrode.

【0017】好適な実施態様においては、上記電極から
上記有機層中へ通過するキャリアはトンネルする障壁を
形成するために、上記薄い層はバンドギャップの広い物
質で作製される。
In a preferred embodiment, the thin layer is made of a material having a wide band gap so that carriers passing from the electrode into the organic layer form a barrier for tunneling.

【0018】好適な実施態様においては、上記電極の内
部での移動可能な原子の拡散を制限するために、該電極
は少なくとも1つの障壁層を含む。
In a preferred embodiment, the electrode includes at least one barrier layer to limit the diffusion of mobile atoms inside the electrode.

【0019】好適な実施態様においては、上記電極は2
つの障壁層を含む。
In a preferred embodiment, the electrodes are 2
One barrier layer.

【0020】好適な実施態様においては、上記障壁層は
拡散を妨げるのに効果的な物質で形成され、該物質は、
チタン、モリブデン、ニッケル、パラジウム、およびこ
れらの混合物からなる群から選択される。
In a preferred embodiment, the barrier layer is formed of a material effective to prevent diffusion, the material comprising:
It is selected from the group consisting of titanium, molybdenum, nickel, palladium, and mixtures thereof.

【0021】好適な実施態様においては、上記障壁層は
電荷がトンネリングして通過し得る無機層であり、該無
機層はSiO2、Si34、LiF、およびAl23
らなる群から選択される。
In a preferred embodiment, the barrier layer is an inorganic layer through which electric charges can pass through by tunneling, and the inorganic layer is selected from the group consisting of SiO 2 , Si 3 N 4 , LiF, and Al 2 O 3. Selected.

【0022】好適な実施態様においては、上記障壁層の
厚さは、該障壁層を形成する物質の平均自由行程にほぼ
等しい。
In a preferred embodiment, the thickness of the barrier layer is approximately equal to the mean free path of the material forming the barrier layer.

【0023】好適な実施態様においては、上記障壁層の
厚さは1nm〜10nmである。
In a preferred embodiment, the thickness of the barrier layer is 1 nm to 10 nm.

【0024】好適な実施態様においては、上記第1の構
成物はアルミニウムであり、かつ上記第2の構成物はリ
チウムである。
[0024] In a preferred embodiment, the first component is aluminum and the second component is lithium.

【0025】好適な実施態様においては、上記第1の構
成物は銀であり、かつ上記第2の構成物はマグネシウム
である。
In a preferred embodiment, the first component is silver and the second component is magnesium.

【0026】本発明の有機光電子デバイスを製造する方
法は、陽電極と陰電極との間に配設された有機層を含有
する有機光電子デバイスを製造する方法であって、該電
極の少なくとも1つを:該電極が陰極を構成する場合に
比較的高い仕事関数を有し、そして該電極が陽極を構成
する場合に比較的低い仕事関数を有する、第1の構成
物;および該電極が陰極を構成する場合に比較的低い仕
事関数を有し、そして該電極が陽極を構成する場合に比
較的高い仕事関数を有する、第2の構成物を有する物質
を堆積することにより形成する工程を包含し、これによ
り該物質が:該電極と該有機層との間の界面に近接した
第1の領域においては、比較的高い割合の該第1の構成
物および比較的低い割合の該第2の構成物;該界面から
該電極中に第1の距離にある第2の領域においては、比
較的高い割合の該第2の構成物および比較的低い割合の
該第1の構成物;ならびに該界面から該電極中に第1の
距離よりも大きい第2の距離にある第3の領域において
は、比較的高い割合の該第1の構成物および比較的低い
割合の該第2の構成物を有するように、該第1および第
2の構成物の相対割合が、形成された該電極の内部で、
該界面まで横に伸びる方向に勾配を付けられる。
The method for producing an organic optoelectronic device of the present invention is a method for producing an organic optoelectronic device containing an organic layer disposed between a positive electrode and a negative electrode, wherein at least one of the electrodes is provided. A: a first component, wherein the electrode has a relatively high work function when forming an anode, and has a relatively low work function when forming an anode; and Forming by depositing a material having a second composition having a relatively low work function when configured and having a relatively high work function when the electrode comprises an anode. Wherein the material comprises: in a first region proximate the interface between the electrode and the organic layer, a relatively high proportion of the first composition and a relatively low proportion of the second composition; Object; a first distance from the interface into the electrode. A relatively high proportion of the second composition and a relatively low proportion of the first composition; and a second greater than a first distance from the interface into the electrode. In a third region at a distance of the first and second components relative to each other so as to have a relatively high percentage of the first component and a relatively low percentage of the second component. A percentage is formed inside the electrode,
A gradient can be provided in a direction extending laterally to the interface.

【0027】好適な実施態様においては、上記電極の少
なくとも1つを形成する工程において、上記第1および
第2の構成物を同時に堆積する間に、該電極は該第1お
よび第2の構成物の上記相対割合を変化させることによ
り形成される。
In a preferred embodiment, in the step of forming at least one of the electrodes, the electrode is connected to the first and second components while simultaneously depositing the first and second components. Is formed by changing the relative ratio of the above.

【0028】好適な実施態様においては、上記電極の少
なくとも1つを形成する工程は、厚さの異なる上記第1
の構成物のサブ層と、厚さの異なる上記第2の構成物の
サブ層とを交互に堆積する工程と、堆積されたサブ層を
アニールする工程とを包含し、これにより、該第1およ
び第2の構成物は共に合金化され、かつ該第1および第
2の構成物の上記相対割合は必要とされる様式で勾配を
付けられる。
In a preferred embodiment, the step of forming at least one of the electrodes includes the step of forming the first electrodes having different thicknesses.
Alternately depositing a sub-layer of the second component having a thickness different from that of the second component, and annealing the deposited sub-layer, whereby the first sub-layer is formed. And the second component are alloyed together, and the relative proportions of the first and second components are graded in the required manner.

【0029】好適な実施態様においては、上記電極の少
なくとも1つを形成する工程は、少なくとも1つの障壁
層を形成する工程をさらに包含し、これにより、該電極
の内部での移動可能な原子の拡散を制限する。
In a preferred embodiment, the step of forming at least one of the electrodes further includes the step of forming at least one barrier layer, whereby the transfer of atoms capable of migrating atoms inside the electrode is performed. Limit spread.

【0030】以下、本発明の作用について説明する。The operation of the present invention will be described below.

【0031】本発明の有機光電子デバイスは、少なくと
も1つの電極が上記のような第1の構成物と第2の構成
物とを有する物質からなり、この物質が:電極と有機層
との間の界面に近接した第1の領域においては、比較的
高い割合の第1の構成物および比較的低い割合の第2の
構成物;界面から電極中に第1の距離にある第2の領域
においては、比較的高い割合の第2の構成物および比較
的低い割合の第1の構成物;ならびに界面から該電極中
に第1の距離よりも大きい第2の距離にある第3の領域
においては、比較的高い割合の第1の構成物および比較
的低い割合の第2の構成物を有するように、該第1およ
び第2の構成物の相対割合が、電極の物質の内部で、該
界面まで横に伸びる方向に勾配を付けられるので、良好
なキャリア注入効率が得られ、ならびに再現性があり、
かつ安定なデバイスが提供される。
In the organic optoelectronic device of the present invention, at least one electrode is made of a substance having the above-described first and second components, and the substance comprises: A relatively high percentage of the first component and a relatively low percentage of the second component in a first region proximate the interface; a second region at a first distance into the electrode from the interface. A relatively high proportion of the second composition and a relatively low proportion of the first composition; and in a third region at a second distance greater than the first distance into the electrode from the interface, The relative proportions of the first and second constituents are within the material of the electrode to the interface so as to have a relatively high proportion of the first constituent and a relatively low proportion of the second constituent. Gradient can be applied in the lateral direction, so good carrier injection effect It is obtained, and is reproducible,
And a stable device is provided.

【0032】なぜなら、上記のように、組成物の合金組
成物を、電極表面において仕事関数の高い物質を高濃度
で含有し、かつ仕事関数の低い物質を低濃度で含有する
組成物から、仕事関数の高い物質を低濃度で含有し、か
つ仕事関数の低い物質を高濃度で含有する組成物まで次
第に変化させるので、キャリア注入に必要とされるエネ
ルギーバンドオフセットを作ることができる。さらに、
有機物質との界面に向かって、仕事関数の高い物質の濃
度を増加させ、仕事関数の低い物質の濃度を減少させる
ように、組成物に逆に勾配を付けるので、これにより電
極を横切るポテンシャル勾配を作ることができる。この
ようにして、エネルギーバンドオフセット高さと、この
様式のデバイスの陰電極を横切るポテンシャル勾配とを
制御することによって、電極を通過する注入されたキャ
リアの速度を増大させることが可能になる。よって、キ
ャリアは強く偏向されて、電荷輸送層の内部で単に拡散
輸送するよりもむしろ、前方成分の運動量(これは、有
機層を横切ってキャリアを輸送するのに好ましい)を有
する状態で電極から離れる。この効果は、従来の有機E
Lデバイスでは起こらない。なぜなら、このようなデバ
イスにおいては、本明細書中で既に記載したように、陰
電極と有機物質との間の界面の品質が劣るからである。
さらに、本発明の有機光電子デバイスによれば、界面で
のこのような勾配によって、キャリアの量子力学的反射
を低減することができる。
The reason for this is that, as described above, the alloy composition of the composition is converted from a composition containing a substance having a high work function at a high concentration on the electrode surface and a substance containing a low work function at a low concentration on the electrode surface. Since the composition containing a substance having a high function at a low concentration and a substance having a low work function at a high concentration is gradually changed, an energy band offset required for carrier injection can be created. further,
Towards the interface with the organic material, the composition is inversely graded to increase the concentration of high work function materials and decrease the concentration of low work function materials, thereby creating a potential gradient across the electrode. Can be made. In this way, by controlling the energy band offset height and the potential gradient across the negative electrode of this type of device, it is possible to increase the velocity of the injected carriers passing through the electrode. Thus, the carriers are strongly deflected from the electrode with the momentum of the forward component, which is preferred for transporting carriers across the organic layer, rather than simply diffusing and transporting inside the charge transport layer. Leave. This effect is similar to the conventional organic E
It does not occur for L devices. This is because in such devices, the quality of the interface between the cathode and the organic material is poor, as already described herein.
Further, according to the organic optoelectronic device of the present invention, such a gradient at the interface can reduce the quantum mechanical reflection of carriers.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】本発明の種々の実施形態を図1〜
6を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Various embodiments of the present invention are shown in FIGS.
This will be described with reference to FIG.

【0034】これらの実施形態の各々が、陽電極と陰電
極との間に配設された有機発光物質の層を含有する型の
有機ELデバイスを含む。図1に示すように、これらの
有機ELデバイス1は、陽電極3と陰電極4との間に配
設された有機発光層2を含有し、有機発光層2は電極間
に電圧が印加された場合に光を発するのに適用される。
この層2は、陽電極3に近接した空孔輸送層5と、陰電
極104に近接した電子輸送層6とを含む。この有機E
Lデバイスの基本的な構成は、図7で説明したものと実
質的に同じである。さらに、各実施形態の電極の一方、
または各々が、良好なキャリア注入効率を得るため、な
らびに再現性があり、かつ安定なものにするために、勾
配を付けられた組成物を有する。原理上、そのような勾
配は、陽電極か陰電極かのどちらかに適用され得るが、
以下の記載は、このような勾配を陰電極に適用したもの
に関する。なぜなら、陰電極は、従来の有機ELデバイ
スにおいて主要な接触問題が経験される電極であるから
である。必要とされる勾配は、組成物の合金組成物を、
電極表面において仕事関数の高い物質を高濃度で含有
し、かつ仕事関数の低い物質を低濃度で含有する組成物
から、仕事関数の高い物質を低濃度で含有し、かつ仕事
関数の低い物質を高濃度で含有する組成物まで次第に変
化させて、キャリア注入に必要とされるオフセットを作
り、次いで、有機物質との界面に向かって、仕事関数の
高い物質の濃度を増加させ、仕事関数の低い物質の濃度
を減少させるように、逆に勾配を付けることにより得る
ことができる。逆に勾配を付けることは、陽電極の場合
にも適用され得る。
Each of these embodiments includes an organic EL device of the type that includes a layer of an organic luminescent material disposed between a positive electrode and a negative electrode. As shown in FIG. 1, these organic EL devices 1 include an organic light emitting layer 2 disposed between a positive electrode 3 and a negative electrode 4, and a voltage is applied to the organic light emitting layer 2 between the electrodes. Applies to emit light if
This layer 2 includes a hole transport layer 5 adjacent to the positive electrode 3 and an electron transport layer 6 adjacent to the negative electrode 104. This organic E
The basic configuration of the L device is substantially the same as that described with reference to FIG. Further, one of the electrodes of each embodiment,
Or each has a graded composition to obtain good carrier injection efficiency as well as to be reproducible and stable. In principle, such a gradient can be applied to either the positive or negative electrode,
The description below relates to the application of such a gradient to the negative electrode. This is because the negative electrode is an electrode that experiences major contact problems in conventional organic EL devices. The required gradient is the alloy composition of the composition,
From a composition containing a high work function substance at a high concentration on the electrode surface and a low work function substance at a low concentration, a composition containing a high work function substance at a low concentration and a low work function substance is used. Increasingly increasing the composition containing the high concentration to create the offset required for carrier injection, then increasing the concentration of the high work function material toward the interface with the organic material, It can be obtained by applying a reverse gradient to reduce the concentration of the substance. Conversely, the grading can also be applied in the case of the positive electrode.

【0035】エネルギーバンドオフセット高さと、この
様式のデバイスの陰電極を横切るポテンシャル勾配とを
制御することによって、電極を通過する注入されたキャ
リアの速度を増大させることが可能になる。よって、キ
ャリアは強く偏向されて、電荷輸送層の内部で単に拡散
輸送するよりもむしろ、前方成分の運動量(これは、有
機層を横切ってキャリアを輸送するのに好ましい)を有
する状態で電極から離れる。この効果は、従来の有機E
Lデバイスでは起こらない。なぜなら、このようなデバ
イスにおいては、本明細書中で既に記載したように、陰
電極と有機物質との間の界面の品質が劣るからである。
加えて、キャリアの量子力学的反射は、界面でのこのよ
うな勾配により低減される。
By controlling the energy band offset height and the potential gradient across the negative electrode of this type of device, it is possible to increase the velocity of the injected carriers passing through the electrode. Thus, the carriers are strongly deflected from the electrode with the momentum of the forward component, which is preferred for transporting carriers across the organic layer, rather than simply diffusing and transporting inside the charge transport layer. Leave. This effect is similar to the conventional organic E
It does not occur for L devices. This is because in such devices, the quality of the interface between the cathode and the organic material is poor, as already described herein.
In addition, the quantum mechanical reflection of the carriers is reduced by such a gradient at the interface.

【0036】以下、本発明の実形態について図面を参照
して説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0037】図2は、本発明の一般的な実施形態のエネ
ルギーバンド図である。この実施形態において、電極表
面から、陰電極9と有機物質10との間の界面11に向
かうz方向に向かっての陰電極9の組成物について考え
る。この物質は、LiAlのような合金を含有し、これ
は、外表面においては主に仕事関数の高い物質(Al)か
らなるが、組成物に向かって勾配を付けられ、曲線15
の最高部14においては主に仕事関数の低い物質(Li)
からなる。勾配は、界面11から1500〜2000Åの距離か
ら始まり、矢印12の方向にxを増大させながら続いて
いる。ここで、勾配は、LixAl1-xのものである。こ
れにより、キャリア注入に必要とされるエネルギーオフ
セットを作る。界面11から平均自由工程の距離(約70
〜150Åの距離)において、勾配が逆にされる。よって、
組成物は、矢印13で示すようにxを減少させて、最高
部14における主に仕事関数の低い物質からなる組成物
から、界面11における主に仕事関数の高い物質からな
る組成物まで次第に勾配を付けられる。陰電極がMgA
g合金からなる場合にも、通常、同様の構成が提供され
得る。
FIG. 2 is an energy band diagram of a general embodiment of the present invention. In this embodiment, the composition of the negative electrode 9 from the electrode surface in the z direction toward the interface 11 between the negative electrode 9 and the organic substance 10 will be considered. This material contains an alloy such as LiAl, which on the outer surface consists mainly of the high work function material (Al), but is graded towards the composition and the curve 15
In the highest part 14 of the material, mainly the material (Li)
Consists of The gradient starts at a distance of 1500-2000 ° from the interface 11 and continues with increasing x in the direction of arrow 12. Here, the gradient is that of Li x Al 1 -x . This creates an energy offset required for carrier injection. Distance of mean free path from interface 11 (about 70
At a distance of Å150 °), the gradient is reversed. Therefore,
The composition has a decreasing x, as indicated by arrow 13, gradually increasing from a composition consisting mainly of low work function material at the top 14 to a composition consisting mainly of high work function material at the interface 11. Can be attached. The cathode is MgA
A similar configuration can usually be provided for a g alloy.

【0038】本発明による有機ELデバイスを製造する
方法の第1の実施形態においては、ガラス基板をITO
層(陽電極を構成する)でコーティングし、次いで、厚さ
約750Åの1,1-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)シク
ロヘキサンの空孔輸送層を、この物質を石英ボートから
タングステンフィラメントで蒸発させて、ITO上に真
空堆積した。次いで、厚さ約750Åの電子輸送層を空孔
輸送層の上に、アルミニウムトリスオキシンの真空堆積
により、この物質を再び石英ボートからタングステンフ
ィラメントで蒸発させて堆積した。厚さ約4000Åの陰電
極をMgAg合金から作製し、次いで、電子輸送層の上
デバイスの活性領域を規定する、0.1cm2の開口部を有す
るシャドーマスクを通して堆積させた。合金の構成成分
を2個の別のボート(Mgの蒸発用の穿孔処理されたカ
バーを備えたタンタルボートと、Agの蒸発用の開口し
たタンタルボート)を用いて堆積させた。MgとAgと
を2個のボートから、陰電極が成長するにつれて構成物
の相対組成が次第に変化するように、蒸発の相対速度を
電流と温度とを用いて独立して制御して、共に蒸発させ
た。
In the first embodiment of the method for manufacturing an organic EL device according to the present invention, a glass substrate is made of ITO.
Layer (which constitutes the positive electrode), and then a Å1Å-thick hole transport layer of 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane, with Evaporated with a filament and vacuum deposited on ITO. Next, an electron transport layer having a thickness of about 750 ° was deposited on the hole transport layer by vacuum deposition of aluminum trisoxine, again evaporating the material from a quartz boat with a tungsten filament. A negative electrode, approximately 4000 ° thick, was made from a MgAg alloy and then deposited through a shadow mask with 0.1 cm 2 openings defining the active area of the device over the electron transport layer. The components of the alloy were deposited using two separate boats: a tantalum boat with a perforated cover for Mg evaporation and an open tantalum boat for Ag evaporation. The relative rates of evaporation were independently controlled using current and temperature so that the relative composition of the constituents gradually changed as the cathode grew from the two boats, and Mg and Ag were evaporated together. I let it.

【0039】本発明の有機ELデバイスを製造する方法
の第2の実施形態においては、ITOで形成された陽電
極をガラス基板上に堆積し、次いでアルミニウムトリス
オキシンで作製された空孔輸送有機層をITO層上に堆
積し、続いて、N,N'-ビス(3-メチルフェニル)-1,1'ビフ
ェニル-4,4'-ジミン(TPD)の電子輸送有機層を堆積し
た。次いで、予め調製したAlLi合金マトリクス(L
iまたはAl用に単独で最初の蒸発ボートと別の蒸発ボ
ートを用意し、陰電極を横切ってAlおよびLiの相対
組成を勾配させるように、電流と温度とを変化させて蒸
発速度を制御することにより得た)の蒸発により、陰電
極を電子輸送層上に堆積させた。
In a second embodiment of the method of manufacturing an organic EL device of the present invention, a positive electrode formed of ITO is deposited on a glass substrate, and then a hole transporting organic layer formed of aluminum trisoxine is formed. Was deposited on the ITO layer, followed by an electron transporting organic layer of N, N'-bis (3-methylphenyl) -1,1'biphenyl-4,4'-dimine (TPD). Next, the previously prepared AlLi alloy matrix (L
Prepare the first evaporation boat and another evaporation boat by itself for i or Al, and change the current and temperature to control the evaporation rate so as to gradient the relative composition of Al and Li across the negative electrode The negative electrode was deposited on the electron transport layer.

【0040】図3は、図2の実施形態を改変した本発明
の製造方法における、2つの段階を示すエネルギーバン
ド図である。エネルギー準位は、アニール工程前の実線
16と、アニール工程後の破線17とにより表される。
この場合、陰電極9’は、仕事関数の高い物質(例え
ば、AlまたはAg)のサブ層18と仕事関数の低い物
質(例えば、LiまたはMg)のサブ層19とを、図3の
対応するエネルギー準位図によって示すように、交互に
含む物質の明瞭な層を多数堆積することにより作製され
る。各場合において、各サブ層18または19の幅20
または21は、幅20が界面11への方向にまず減少
し、次いで増加し、これに対して幅21が、界面11へ
の方向にまず増加し、次いで減少するように変化する。
続いてこれをアニールする。このアニール工程におい
て、サブ層18および19の物質は、合金化されて、図
2の実施形態のエネルギーバンドプロファイルと同様の
プロファイルを有する破線17によって示されるよう
に、効果的に勾配を付けられたポテンシャルを作る。サ
ブ層18および19の各々が、仕事関数の低い金属また
は高い金属の純粋な構成物、あるいはこのような金属の
合金で形成され得る。この実施形態は、十分に合金化し
ないが、特定の濃度でのみ合金化する構成物質からなる
陰電極に適用し得る。サブ層18および19が十分に薄
い場合、量子井戸および障壁(ここで、量子井戸の制限
準位は、電子が井戸から井戸へと飛び越え得るのに必要
とされる勾配プロファイルに沿う)として作用するよう
にそれらを設計することが可能であり得る。
FIG. 3 is an energy band diagram showing two stages in the manufacturing method of the present invention in which the embodiment of FIG. 2 is modified. The energy level is represented by a solid line 16 before the annealing step and a broken line 17 after the annealing step.
In this case, the negative electrode 9 ′ comprises a sub-layer 18 of a material having a high work function (for example, Al or Ag) and a sub-layer 19 of a material having a low work function (for example, Li or Mg), which corresponds to FIG. It is made by depositing a number of distinct layers of alternating materials, as shown by an energy level diagram. In each case, the width 20 of each sub-layer 18 or 19
Or 21 changes such that the width 20 first decreases in the direction toward the interface 11 and then increases, whereas the width 21 increases first in the direction toward the interface 11 and then decreases.
Subsequently, this is annealed. In this annealing step, the material of sublayers 18 and 19 has been alloyed and effectively graded, as shown by the dashed line 17 having a profile similar to the energy band profile of the embodiment of FIG. Make potential. Each of the sub-layers 18 and 19 may be formed of a pure construction of a low or high work function metal, or an alloy of such a metal. This embodiment can be applied to negative electrodes made of constituents that do not alloy well but alloy only at certain concentrations. If the sublayers 18 and 19 are sufficiently thin, they act as quantum wells and barriers (where the limiting levels of the quantum wells follow the gradient profile required for electrons to jump from well to well). It may be possible to design them.

【0041】図4は、本発明の別の実施形態におけるエ
ネルギーバンド図である。この実施形態において、陰電
極の組成物勾配は、より複雑であり、界面11の近傍で
のポテンシャルを非直線的に変化している。これは陰電
極の領域(ここで、組成物が、界面11において、主に
仕事関数の低い構成物質からなる濃度から、主に仕事関
数の高い構成物質からなる濃度まで勾配を付けられる)
に影響する。この領域においては、組成物は、曲線26
の部分25で示すように、界面11から100〜400Åの距
離から第1の割合でxを減少させ、次いで、曲線26の
部分27で示すように、界面11から70〜150Åの距離
から第1の割合よりも大きい第2の割合でxを減少させ
ることによって、界面11に向かって勾配を付けられ
る。エネルギーおよび運動量の緩和経路が異なるので、
有機物質10中への電子注入の効率を増大させるため
に、このような2段階勾配が使用させ得る。有機物質1
0中への高エネルギーの電子の注入は、図4の矢印24
で示される。
FIG. 4 is an energy band diagram according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, the composition gradient of the negative electrode is more complex, changing the potential near the interface 11 non-linearly. This is the area of the negative electrode (where the composition is graded at the interface 11 from a concentration consisting mainly of low work function constituents to a concentration mainly consisting of high work function constituents).
Affect. In this region, the composition is represented by curve 26
From the distance of 100-400 ° from the interface 11, x is reduced at a first rate, as shown by the portion 25 of the interface 11, and then the first x By decreasing x at a second rate that is greater than the rate of Because the energy and momentum relaxation paths are different,
To increase the efficiency of electron injection into the organic material 10, such a two-step gradient can be used. Organic substance 1
The injection of high-energy electrons into zero is performed by the arrow 24 in FIG.
Indicated by

【0042】この点において、入射電子の全エネルギー
は、組成物勾配の幅によって制御され得る。組成物勾配
の幅が短い場合には、電子が散乱し、格子と平衡化する
のに十分な時間を有さないので、障壁のエネルギーピー
クに一致するエネルギーで電子が注入され得る。一方、
勾配がより広い距離に亘って広がる場合、入射電子は格
子と平衡化されて、そのエネルギーは電極のエネルギー
プロファイルのエネルギーとなる。さらに、非平衡化効
果に起因して、異なるエネルギーおよび運動量分布を注
入された電子に与えるために、陰電極の成長の間に組成
物を変化させることによって、例えば、勾配の異なる2
つの部分25および27を含むプロファイルのような、
勾配の異なるプロファイルを得ることができる。
At this point, the total energy of the incident electrons can be controlled by the width of the composition gradient. If the width of the composition gradient is short, electrons can be injected with an energy that matches the energy peak of the barrier because the electrons scatter and do not have enough time to equilibrate with the lattice. on the other hand,
If the gradient extends over a greater distance, the incident electrons are equilibrated with the lattice and their energy becomes the energy of the energy profile of the electrode. Further, by changing the composition during the growth of the cathode to provide different energy and momentum distributions to the injected electrons due to the non-equilibrium effect, for example, two gradients may be used.
Like a profile containing two parts 25 and 27,
Profiles with different slopes can be obtained.

【0043】勾配プロファイルが勾配を付けられる物質
の内部で界面を含む任意の実施形態(例えば、部分25
と27との間に界面を備える図4の実施形態)におい
て、ドーパントが何らかの目的で必要とされる場合に
は、これはまた、ドーパントを界面に取り込むのに都合
が良い。n型およびp型の半導体デバイスにおいて、ド
ーパントは電荷キャリアを決定するために取り込まれ
る。ドーパントは、サイズ変化などがより良好に適用さ
れる界面で、より容易に取り込まれる。
Any embodiment in which the gradient profile includes an interface inside the material to be gradient (eg, portion 25)
In the embodiment of FIG. 4 with an interface between the interface and 27), if the dopant is needed for any purpose, this is also advantageous for incorporating the dopant into the interface. In n-type and p-type semiconductor devices, dopants are incorporated to determine charge carriers. Dopants are more easily incorporated at the interface where size changes and the like are better applied.

【0044】電子が散乱して、格子との平衡状態に移動
する前に動ける距離が、平均自由工程から見積られる。
例えば、M.W.AshcroftおよびN.D.Mermin,Solid State P
hysics HRW International Edition,Holt,Rinehartおよ
びWinston,1976,52頁に記載される。エネルギー緩和経
路および運動量緩和経路は、平均自由工程と関連し得
る。金属の場合、平均自由工程は、フェルミ速度と散乱
速度の結果として定義される。温度273Kでは、以下の
金属に対して以下の平均自由工程が得られる: Li 114Å Ag 556Å Mg 167Å Al 161Å。
The distance that electrons can travel before they scatter and move to equilibrium with the lattice is estimated from the mean free path.
For example, MWAshcroft and NDMermin, Solid State P
hysics HRW International Edition, Holt, Rinehart and Winston, 1976, p. 52. The energy and momentum relaxation paths may be associated with a mean free path. For metals, the mean free path is defined as a result of the Fermi velocity and the scattering velocity. At a temperature of 273 K, the following mean free path is obtained for the following metals: Li 114 {Ag 556} Mg 167} Al 161}.

【0045】図5は、さらに別の本発明の実施形態にお
けるエネルギーバンド図である。この実施形態におい
て、仕事関数の高い物質の薄い層、または空孔輸送のた
めの障壁を作る物質が、図5中に対応するエネルギー準
位30で示すように、界面11の近傍に導入される。こ
の薄い層は、注入された電子に対するポテンシャル障壁
を作って、矢印31で示すようにトンネルさせる。そし
て、この薄い層は、このような空孔に対するエネルギー
障壁を作ることにより、矢印32で示すように、有機物
質10から陰電極中に空孔が通過することを妨げる。層
30が仕事関数の高い金属である場合には、これは電子
の伝導帯中に効果的な量子井戸を形成する。層30が十
分に薄い(例えば、10〜30Å)場合には、電子は層30に
ほとんどトラップされない。層30がバンドギャップの
広い半導体で形成される場合には、これは、電子に対し
て薄いトンネリング障壁を形成し、この障壁は注入され
た電子のエネルギーを平衡化するが、注入効率を減少さ
せもする。
FIG. 5 is an energy band diagram in still another embodiment of the present invention. In this embodiment, a thin layer of a high work function material, or a material that creates a barrier for vacancy transport, is introduced near the interface 11, as shown by the corresponding energy level 30 in FIG. . This thin layer creates a potential barrier to injected electrons and tunnels as indicated by arrow 31. The thin layer then prevents the passage of holes from the organic material 10 into the negative electrode, as shown by arrow 32, by creating an energy barrier for such holes. If layer 30 is a high work function metal, this forms an effective quantum well in the conduction band of the electrons. If layer 30 is sufficiently thin (eg, 10-30 °), few electrons will be trapped in layer 30. If layer 30 is formed of a wide bandgap semiconductor, this forms a thin tunneling barrier for electrons, which balances the energy of the injected electrons but reduces the injection efficiency. I will.

【0046】図6は、本発明のさらに別の実施形態のエ
ネルギーバンド図である。この実施形態において、図6
中に対応するエネルギー準位35および36で示すよう
に、2つの障壁層が移動可能な種(例えば、リチウム原
子)の拡散を低減させるために加えられる。障壁層は、
このような拡散を妨げるのに効果的な任意の物質で形成
され得る。このような物質としては、例えば、チタン、
モリブデン、ニッケル、またはパラジウムなどが挙げら
れる。さらに、この障壁層は、電荷がトンネリングして
通過し得る任意の適切な層であっても良い。例えば、S
iO2、Si34、LiF、Al23などが挙げられる
(Hung,L.S.,Tang,C.W.およびMason,M.G.,Appl.Phys.Let
t.,70,152〜155,(1997)を参照のこと)。各層は、保持さ
れるべきポテンシャルプロファイルの不可欠な特徴を有
しつつ、必要とされる妨げを得るために、代表的には、
10〜100Å、好ましくは、50〜100Åの間の幅を有する。
障壁層の仕事関数は、層が薄いので特に重要ではない。
電子がトンネルする障壁を各層に構成すること、あるい
はまた、高い制限準位を有し、よって電子が量子井戸に
ほとんどトラップされない量子井戸を各層に構成するこ
とは可能である。
FIG. 6 is an energy band diagram of still another embodiment of the present invention. In this embodiment, FIG.
As indicated by the corresponding energy levels 35 and 36 therein, two barrier layers are added to reduce the diffusion of mobile species (eg, lithium atoms). The barrier layer is
It may be formed of any material effective to prevent such diffusion. Such materials include, for example, titanium,
Molybdenum, nickel, palladium and the like can be mentioned. Further, the barrier layer may be any suitable layer through which charges can tunnel through. For example, S
iO 2, Si 3 N 4, LiF, include Al 2 O 3 or the like
(Hung, LS, Tang, CW and Mason, MG, Appl.Phys.Let
t., 70, 152-155, (1997)). Each layer typically has the essential features of the potential profile to be retained, while still obtaining the required interference,
It has a width between 10 and 100 °, preferably between 50 and 100 °.
The work function of the barrier layer is not particularly important because the layer is thin.
It is possible to configure in each layer a barrier for electrons to tunnel, or alternatively to configure a quantum well in each layer that has a high limiting level, so that electrons are hardly trapped in the quantum well.

【0047】本発明によるこのような有機ELデバイス
は、陰電極から有機発光物質中に注入された電子の前方
運動量を、有機物質を横切る電子の輸送に好ましい様式
で制御し、そしてこれにより、陰電極と有機物質との間
の安定で、かつ再現性のある界面を提供しつつ、良好な
注入効率を提供するという点で利点がある。障壁高さが
界面から置換され、界面表面準位および不純物などの物
理に影響されないので、障壁高さが、陰電極の物質の組
成と、組成の勾配の滑らかさとによってのみ効果的に決
定される。厚い三角形の障壁を作るために勾配が障壁の
近くで浅い場合には、電子は、熱イオン放射プロセスに
よって注入される。このプロセスは、電流-電圧プロッ
トにおいて再現性がより高くなければならない。これに
加えて、電子の量子力学的な考慮は、界面に勾配を付け
ることによって減少される。
Such an organic EL device according to the present invention controls the forward momentum of electrons injected into the organic luminescent material from the negative electrode in a manner favorable for the transport of electrons across the organic material, and thereby, There is an advantage in providing good injection efficiency while providing a stable and reproducible interface between the electrode and the organic material. The barrier height is effectively determined only by the composition of the cathode electrode material and the smoothness of the composition gradient, since the barrier height is displaced from the interface and is not affected by physics such as interface surface states and impurities. . If the gradient is shallow near the barrier to create a thick triangular barrier, electrons are injected by a thermionic emission process. This process must be more reproducible in the current-voltage plot. In addition to this, the quantum mechanical considerations of the electrons are reduced by gradients at the interface.

【0048】ピークポテンシャルが干渉散乱効果を受け
ないので、電子は前述のジェット効果を受け、そしてこ
れらの前方運動量は、障壁(これは電子を前方に投射す
る電界のような効果を奏する)を超えて通過することに
より増加する。勾配によって提供される電界を無視すれ
ば、陰電極中の電子は、エネルギーおよび平均速度√(3
kT/m*)を有する運動量の等方的分配を有する。電子が障
壁を通過する場合、電子は障壁の頂部と有機物質の伝導
体との間のエネルギー差に一致する量のエネルギーを得
る。界面に平行な運動量が保存されるので、電子の運動
量変化はz方向にしか生じない。よって、有機物質中の
電子軌道は前方にピークを有し、半角のtan-1[(3kT/m*)
/vf]の円錐体またはジェットを形成すると考えられる。
ここで、kはボルツマン定数、Tは温度、m*はキャリアの
有効質量、vfはフェルミ速度である。
Since the peak potential is not subject to the interference scattering effect, the electrons undergo the jet effect described above, and their forward momentum exceeds the barrier, which acts like an electric field that projects the electrons forward. Increase by passing through. Ignoring the electric field provided by the gradient, the electrons in the negative electrode will have energy and average velocity √ (3
It has an isotropic distribution of momentum with kT / m * ). As the electrons pass through the barrier, they gain an amount of energy that corresponds to the energy difference between the top of the barrier and the organic conductor. Since momentum parallel to the interface is preserved, the momentum change of the electron occurs only in the z direction. Therefore, the electron orbit in an organic substance has a forward peak, and the half-angle tan -1 [(3 kT / m * )
/ vf] cones or jets.
Here, k is the Boltzmann constant, T is the temperature, m * is the effective mass of the carrier, and vf is the Fermi velocity.

【0049】電子注入エネルギーが有機物質の狭い輸送
帯に対応すように調節される場合、有機物質中の電子の
輸送が促進される。しかし、有機物質が乱雑さが、この
ような輸送帯が存在しない程度である場合には、電子注
入エネルギーは、有機物質を通る電子の輸送を最適化す
るように、なおさらに調製され得る。しかし、この場合
には、電子の前方運動量の利点は明瞭でなくなる。
When the electron injection energy is adjusted to correspond to the narrow transport band of the organic substance, the transport of electrons in the organic substance is promoted. However, if the organic material is so disordered that such a transport band does not exist, the electron injection energy can be further adjusted to optimize the transport of electrons through the organic material. However, in this case, the advantage of the forward momentum of the electrons becomes less clear.

【0050】上述のLi:AlおよびMg:Ag合金物
質は、本発明のデバイスに使用するのに、仕事関数の低
い物質と仕事関数の高い物質との好ましい組み合わせで
ある。しかし、S.M.Sze,Physics of Semiconductor Dev
ices,John Wiley&Sons,1981によって提供される仕事関
数の表に参照されるように、本発明のデバイスに使用さ
れ得るこのような物質の組み合わせは他にも多数あり得
る。しかし、選択される合金物質は、接触領域に亘って
勾配を付けられたプロファイルを維持し得ることが必要
である。含まれる合金物質の構成物質が、製造後または
作動条件下(おそらくは、デバイスを横切る高い電界の
影響下)で、混ざり合うか、または拡散する場合には陰
極の性能が劣化する。陰極物質にLiが使用される場合
に、このことが問題になる。しかし、陰極物質がMgを
含む場合には、このような問題が生じることは予測され
ない。特定の適用においては、軽量の、移動可能な、拡
散性の原子が陰極物質中に含まれることが好まれ得る。
このような場合には、これは、上述のような障壁層の組
み込みのような、移動可能な種の拡散を停止するための
手段を組み込むのに都合が良い。
The Li: Al and Mg: Ag alloy materials described above are a preferred combination of low work function and high work function materials for use in the devices of the present invention. However, SMSze, Physics of Semiconductor Dev
As referenced in the work function table provided by ices, John Wiley & Sons, 1981, there can be many other combinations of such materials that can be used in the devices of the present invention. However, the alloy material chosen needs to be able to maintain a graded profile across the contact area. Cathode performance is degraded if the constituents of the alloy material involved mix or diffuse after manufacture or under operating conditions (perhaps under the influence of high electric fields across the device). This is a problem when Li is used for the cathode material. However, when the cathode material contains Mg, such a problem is not expected to occur. In certain applications, it may be preferred that lightweight, mobile, diffusible atoms be included in the cathodic material.
In such cases, this may be advantageous to incorporate means for stopping diffusion of the mobile species, such as the incorporation of a barrier layer as described above.

【0051】本発明のさらなる利点は、有機物質中への
総キャリア注入エネルギーが、有機物質と陰電極との間
の界面でのエネルギーバンドオフセットの大きさを制御
することによって、使用される物質に対して最適に調製
され得ることである。なぜなら、過剰な注入エネルギー
は、キャリアの輸送を減じる外部プロセスおよび/また
は物質を減少させる外部プロセスを活性化し得る。これ
に対して、キャリア注入エネルギーが過小である場合に
は、キャリアは局在化される。なぜなら、キャリアが、
極小値を免れるのに、または活性化エネルギーを超える
のに十分なエネルギーを有さないからである。
A further advantage of the present invention is that the total carrier injection energy into the organic material is controlled by controlling the magnitude of the energy band offset at the interface between the organic material and the negative electrode, thereby reducing the material used. It can be optimally prepared. Because, excessive implantation energy can activate external processes that reduce carrier transport and / or reduce materials. On the other hand, when the carrier injection energy is too small, the carriers are localized. Because the career,
This is because they do not have enough energy to escape the local minimum or to exceed the activation energy.

【0052】本発明のさらなる利点は、エネルギー障壁
が界面から除かれることである。これにより、障壁高さ
は、界面およびポテンシャル効果に対して影響を受けに
くくなる。その結果、キャリア注入は、異なるデバイス
間でも再現性がある。さらに、陰電極の反応性の高い物
質(これは、高いエネルギー障壁を作る)は、事実上、反
応性の低い構成物質から大部分が構成される陰電極の領
域によって完全に封緘される。反応性の低い物質は、主
に反応性の高い物質からなる領域が、一方の側面で、主
に反応性の低い物質からなる領域と接するような構成よ
りも、通常、反応性が高い
A further advantage of the present invention is that the energy barrier is removed from the interface. This makes the barrier height less sensitive to interface and potential effects. As a result, carrier injection is reproducible between different devices. In addition, the highly reactive material of the cathode, which creates a high energy barrier, is effectively completely encapsulated by the area of the cathode that is largely composed of less reactive components. A less reactive substance is typically more reactive than a configuration in which a region of predominantly reactive material contacts, on one side, a region of predominantly less reactive material.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明によれば、良好なキャリア注入効
率が得られ、ならびに再現性があり、かつ安定な有機光
電子デバイス、ならびにこれを製造する方法を提供する
ことができる。
According to the present invention, it is possible to provide a stable organic optoelectronic device having good carrier injection efficiency, reproducibility, and a method for manufacturing the same.

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

【図1】本発明の有機ELデバイスの模式図である。FIG. 1 is a schematic view of an organic EL device of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態のELデバイスの陰電極と
有機物質との間の界面でのエネルギーバンド図である。
FIG. 2 is an energy band diagram at an interface between a negative electrode and an organic material of the EL device according to one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の別の実施形態のELデバイスの陰電極
と有機物質との間の界面でのエネルギーバンド図であ
る。
FIG. 3 is an energy band diagram at an interface between a cathode and an organic material of an EL device according to another embodiment of the present invention.

【図4】本発明の別の実施形態のELデバイスの陰電極
と有機物質との間の界面でのエネルギーバンド図であ
る。
FIG. 4 is an energy band diagram at an interface between a negative electrode and an organic material of an EL device according to another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の別の実施形態のELデバイスの陰電極
と有機物質との間の界面でのエネルギーバンド図であ
る。
FIG. 5 is an energy band diagram at an interface between a negative electrode and an organic material of an EL device according to another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の別の実施形態のELデバイスの陰電極
と有機物質との間の界面でのエネルギーバンド図であ
る。
FIG. 6 is an energy band diagram at an interface between a negative electrode and an organic substance of an EL device according to another embodiment of the present invention.

【図7】従来の有機ELデバイスの模式図である。FIG. 7 is a schematic view of a conventional organic EL device.

【図8】異なる陰極物質に関するエネルギーバンドオフ
セットを示すエネルギーバンド図である。
FIG. 8 is an energy band diagram showing energy band offsets for different cathode materials.

【図9】ELデバイスの陰電極と有機物質との間の界面
でのエネルギーバンド図である。
FIG. 9 is an energy band diagram at an interface between a cathode and an organic material of an EL device.

【図10】ELデバイスの陰電極と有機物質との間の界
面でのエネルギーバンド図である。
FIG. 10 is an energy band diagram at an interface between a cathode and an organic material of an EL device.

【図11】半導体レーザーダイオードの金属/半導体界
面のエネルギーバンド図である。
FIG. 11 is an energy band diagram of a metal / semiconductor interface of a semiconductor laser diode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 有機ELデバイス 2 有機発光層 3 陽電極 4 陰電極 5 空孔輸送層 6 電子輸送層 9 電極(陰電極) 10 有機物質 11 界面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Organic EL device 2 Organic light emitting layer 3 Positive electrode 4 Negative electrode 5 Vacancy transport layer 6 Electron transport layer 9 Electrode (negative electrode) 10 Organic substance 11 Interface

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハラルド ラインハルト ボック イギリス国 オーエックス4 3ビーイー オックスフォード, ハワード ストリ ート 54 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Harald Reinhard Bock UK 4 Ox4 3B Oxford, Howard Street 54

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 陽電極と陰電極との間に配設された有機
層を含有する有機光電子デバイスであって、該電極の少
なくとも1つが:該電極が陰極を構成する場合に比較的
高い仕事関数を有するか、または該電極が陽極を構成す
る場合に比較的低い仕事関数を有する、第1の構成物;
および該電極が陰極を構成する場合に比較的低い仕事関
数を有するか、または該電極が陽極を構成する場合に比
較的高い仕事関数を有する、第2の構成物を有する物質
からなり、かつ該物質が:該電極と該有機層との間の界
面に近接した第1の領域においては、比較的高い割合の
該第1の構成物および比較的低い割合の該第2の構成
物;該界面から該電極中に第1の距離にある第2の領域
においては、比較的高い割合の該第2の構成物および比
較的低い割合の該第1の構成物;ならびに該界面から該
電極中に第1の距離よりも大きい第2の距離にある第3
の領域においては、比較的高い割合の該第1の構成物お
よび比較的低い割合の該第2の構成物を有するように、
該第1および第2の構成物の相対割合が、該電極の該物
質の内部で、該界面まで横に伸びる方向に勾配を付けら
れる、有機光電子デバイス。
An organic optoelectronic device comprising an organic layer disposed between a positive electrode and a negative electrode, wherein at least one of the electrodes comprises: a relatively high work when the electrode comprises a cathode. A first composition having a function or having a relatively low work function when the electrode comprises the anode;
And a material having a second composition, wherein the electrode has a relatively low work function when forming an anode, or has a relatively high work function when forming an anode. A substance: in a first region proximate an interface between the electrode and the organic layer, a relatively high proportion of the first composition and a relatively low proportion of the second composition; A relatively high percentage of the second composition and a relatively low percentage of the first composition in a second region at a first distance from the interface; and from the interface into the electrode. A third at a second distance greater than the first distance
In the region of the above, so as to have a relatively high proportion of the first constituent and a relatively low proportion of the second constituent,
An organic optoelectronic device wherein a relative proportion of the first and second components is graded in a direction extending laterally to the interface within the material of the electrode.
【請求項2】 前記第1および第2の構成物の前記相対
割合が、前記第1の領域と前記第2の領域との間で、実
質的に直線的に勾配を付けられる、請求項1に記載のデ
バイス。
2. The method of claim 1, wherein the relative proportions of the first and second components are ramped substantially linearly between the first region and the second region. A device as described in.
【請求項3】 前記第1および第2の構成物が、前記第
1の領域と、該第1の領域および前記第2の領域の間の
中間領域との間で、第1の比率で勾配を付けられ、かつ
該中間領域と該第2の領域との間で、第1の比率より小
さい第2の比率で勾配を付けられる、請求項1に記載の
デバイス。
3. The method according to claim 1, wherein the first and second components are sloped at a first ratio between the first region and an intermediate region between the first region and the second region. The device of claim 1, wherein the device is graded and is ramped between the intermediate region and the second region at a second ratio that is less than a first ratio.
【請求項4】 前記第1および第2の構成物の前記相対
割合が、前記第2の領域と前記第3の領域との間で、実
質的に直線的に勾配を付けられる、請求項1から3のい
ずれかに記載のデバイス。
4. The method of claim 1, wherein the relative proportions of the first and second components are ramped substantially linearly between the second region and the third region. A device according to any of claims 1 to 3.
【請求項5】 キャリアが前記有機層から前記電極中へ
通過することを妨げるために、該電極が仕事関数の高い
薄い層を含む、請求項1から4のいずれかに記載のデバ
イス。
5. The device according to claim 1, wherein the electrode comprises a thin layer with a high work function to prevent carriers from passing from the organic layer into the electrode.
【請求項6】 前記電極から前記有機層中へ通過するキ
ャリアがトンネルする障壁を形成するために、前記薄い
層がバンドギャップの広い物質で作製される、請求項5
に記載のデバイス。
6. The thin layer is made of a wide bandgap material to form a barrier through which carriers passing from the electrode into the organic layer tunnel.
A device as described in.
【請求項7】 前記電極の内部での移動可能な原子の拡
散を制限するために、該電極が少なくとも1つの障壁層
を含む、請求項1から6のいずれかに記載のデバイス。
7. The device according to claim 1, wherein the electrode comprises at least one barrier layer to limit the diffusion of mobile atoms inside the electrode.
【請求項8】 前記電極が2つの障壁層を含む、請求項
7に記載のデバイス。
8. The device according to claim 7, wherein said electrode comprises two barrier layers.
【請求項9】 前記障壁層が拡散を妨げるのに効果的な
物質で形成され、該物質が、チタン、モリブデン、ニッ
ケル、パラジウム、およびこれらの混合物からなる群か
ら選択される、請求項7または8に記載のデバイス。
9. The barrier layer of claim 7, wherein the barrier layer is formed of a material effective to prevent diffusion, wherein the material is selected from the group consisting of titanium, molybdenum, nickel, palladium, and mixtures thereof. 9. The device according to 8.
【請求項10】 前記障壁層が電荷がトンネリングして
通過し得る無機層であり、該無機層がSiO2、Si3
4、LiF、およびAl23からなる群から選択され
る、請求項7または8に記載のデバイス。
10. The barrier layer is an inorganic layer through which charges can pass by tunneling, and the inorganic layer is made of SiO 2 , Si 3 N.
4, LiF, and Al 2 is selected from the group consisting of O 3, device according to claim 7 or 8.
【請求項11】 前記障壁層の厚さが、該障壁層を形成
する物質の平均自由行程にほぼ等しい、請求項7から1
0のいずれかに記載のデバイス。
11. The barrier layer according to claim 7, wherein the thickness of the barrier layer is approximately equal to the mean free path of the material forming the barrier layer.
0. The device according to any of 0.
【請求項12】 前記障壁層の厚さが1nm〜10nmであ
る、請求項7から11のいずれかに記載のデバイス。
12. The device according to claim 7, wherein the thickness of the barrier layer is 1 nm to 10 nm.
【請求項13】 前記第1の構成物がアルミニウムであ
り、かつ前記第2の構成物がリチウムである、請求項1
から12のいずれかに記載のデバイス。
13. The method according to claim 1, wherein the first component is aluminum and the second component is lithium.
A device according to any of claims 1 to 12.
【請求項14】 前記第1の構成物が銀であり、かつ前
記第2の構成物がマグネシウムである、請求項1から1
2のいずれかに記載のデバイス。
14. The method according to claim 1, wherein the first constituent is silver and the second constituent is magnesium.
3. The device according to any one of 2.
【請求項15】 陽電極と陰電極との間に配設された有
機層を含有する有機光電子デバイスを製造する方法であ
って、該電極の少なくとも1つを:該電極が陰極を構成
する場合に比較的高い仕事関数を有し、そして該電極が
陽極を構成する場合に比較的低い仕事関数を有する、第
1の構成物;および該電極が陰極を構成する場合に比較
的低い仕事関数を有し、そして該電極が陽極を構成する
場合に比較的高い仕事関数を有する、第2の構成物を有
する物質を堆積することにより形成する工程を包含し、
これにより該物質が:該電極と該有機層との間の界面に
近接した第1の領域においては、比較的高い割合の該第
1の構成物および比較的低い割合の該第2の構成物;該
界面から該電極中に第1の距離にある第2の領域におい
ては、比較的高い割合の該第2の構成物および比較的低
い割合の該第1の構成物;ならびに該界面から該電極中
に第1の距離よりも大きい第2の距離にある第3の領域
においては、比較的高い割合の該第1の構成物および比
較的低い割合の該第2の構成物を有するように、該第1
および第2の構成物の相対割合が、形成された該電極の
内部で、該界面まで横に伸びる方向に勾配を付けられ
る、有機光電子デバイスの製造方法。
15. A method of manufacturing an organic optoelectronic device comprising an organic layer disposed between a positive electrode and a negative electrode, wherein at least one of said electrodes comprises: a cathode. A first component having a relatively high work function when the electrode comprises an anode, and a relatively low work function when the electrode comprises a cathode; And forming by depositing a material having a second composition, wherein the electrode has a relatively high work function when composing the anode.
This allows the substance to: in a first region close to the interface between the electrode and the organic layer, a relatively high proportion of the first composition and a relatively low proportion of the second composition A relatively high percentage of the second component and a relatively low percentage of the first component in a second region at a first distance into the electrode from the interface; In a third region at a second distance greater than the first distance in the electrode, having a relatively high percentage of the first component and a relatively low percentage of the second component. , The first
And a relative proportion of the second component is graded in a direction extending laterally to the interface within the formed electrode.
【請求項16】 前記電極の少なくとも1つを形成する
工程において、前記第1および第2の構成物を同時に堆
積する間に、該電極が該第1および第2の構成物の前記
相対割合を変化させることにより形成される、請求項1
5に記載の方法。
16. The step of forming at least one of said electrodes, wherein said electrode is configured to adjust said relative proportion of said first and second components while simultaneously depositing said first and second components. 2. The method according to claim 1, wherein the first member is formed by changing.
5. The method according to 5.
【請求項17】 前記電極の少なくとも1つを形成する
工程が、厚さの異なる前記第1の構成物のサブ層と、厚
さの異なる前記第2の構成物のサブ層とを交互に堆積す
る工程と、堆積されたサブ層をアニールする工程とを包
含し、これにより、該第1および第2の構成物が共に合
金化され、かつ該第1および第2の構成物の前記相対割
合が必要とされる様式で勾配を付けられる、請求項15
に記載の方法。
17. The method of forming at least one of the electrodes, comprising alternately depositing sublayers of the first component having different thicknesses and sublayers of the second component having different thicknesses. And annealing the deposited sub-layer, whereby the first and second components are alloyed together and the relative proportions of the first and second components are Is graded in the required manner.
The method described in.
【請求項18】 前記電極の少なくとも1つを形成する
工程が、少なくとも1つの障壁層を形成する工程をさら
に包含し、これにより、該電極の内部での移動可能な原
子の拡散を制限する、請求項15に記載の方法。
18. The method of claim 18, wherein forming at least one of the electrodes further comprises forming at least one barrier layer, thereby limiting diffusion of mobile atoms within the electrode. The method according to claim 15.
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