JPH11162653A - 電界発光素子 - Google Patents
電界発光素子Info
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- JPH11162653A JPH11162653A JP9338298A JP33829897A JPH11162653A JP H11162653 A JPH11162653 A JP H11162653A JP 9338298 A JP9338298 A JP 9338298A JP 33829897 A JP33829897 A JP 33829897A JP H11162653 A JPH11162653 A JP H11162653A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/805—Electrodes
- H10K50/82—Cathodes
- H10K50/826—Multilayers, e.g. opaque multilayers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ダークスポットの発生を抑制した電界発光素
子を提供する。 【解決手段】 有機電子輸送性発光層１５の上にＩｎで
なる密着層１６が膜厚５ｎｍ以下の厚さで形成されてい
る。この密着層１６の上にＭｇでなる電子注入層１７、
主電極層１８が積層されてカソード電極２０が構成され
ている。このため、密着層１６がごく薄い膜厚であるた
め、電子注入性を阻害することなく、カソード電極２０
と有機ＥＬ層１９との界面の組成の均一性を向上するこ
とができ、ダークスポットの発生を抑制することができ
る。
子を提供する。 【解決手段】 有機電子輸送性発光層１５の上にＩｎで
なる密着層１６が膜厚５ｎｍ以下の厚さで形成されてい
る。この密着層１６の上にＭｇでなる電子注入層１７、
主電極層１８が積層されてカソード電極２０が構成され
ている。このため、密着層１６がごく薄い膜厚であるた
め、電子注入性を阻害することなく、カソード電極２０
と有機ＥＬ層１９との界面の組成の均一性を向上するこ
とができ、ダークスポットの発生を抑制することができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電界発光素子に
関し、さらに詳しくは有機ＥＬ（エレクトロルミネッセ
ンス）材料を発光層に用いた電界発光素子に関する。
関し、さらに詳しくは有機ＥＬ（エレクトロルミネッセ
ンス）材料を発光層に用いた電界発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電界発光素子としては、図２に示
すような有機ＥＬ素子１が知られている。この有機ＥＬ
素子１は、透明なガラス基板２の上に、順次、例えばＩ
ＴＯ（indium tin oxide）でなる透明なアノード電極
３、有機正孔輸送層４、発光層を兼ねる有機電子輸送層
５、カソード電極６が形成されてなる。カソード電極６
には、電子注入性の高い、低仕事関数を有する金属が用
いられている。しかし、有機ＥＬ素子では、ダークスポ
ットと呼ばれる黒点欠陥の発生とその成長が、信頼性の
確立を妨げているという現状がある。ダークスポットの
発生の原因の一つとしては、カソード金属電極と有機Ｅ
Ｌ層との密着性の問題が指摘されている。この問題の解
決策として、電子注入電極としてのカソード電極の主成
分たる低仕事関数の金属Ａ（例えばマグネシウム；Ｍ
ｇ）に、有機ＥＬ層との密着性の向上を実現する、より
高仕事関数を有する金属Ｂ（例えば銀；Ａｇやインジウ
ム；Ｉｎ）を、混合したものが使用されることが多い。
この混合組成は、一般的に共蒸着により実現されてお
り、その組成比は、有機電子輸送層５への電子注入性の
維持を勘案して、低仕事関数の金属Ａ／より高仕事関数
の金属Ｂ（重量比）が１より大きく（ＭｇとＡｇなどの
混合の場合は２０以上に）設定されている。
すような有機ＥＬ素子１が知られている。この有機ＥＬ
素子１は、透明なガラス基板２の上に、順次、例えばＩ
ＴＯ（indium tin oxide）でなる透明なアノード電極
３、有機正孔輸送層４、発光層を兼ねる有機電子輸送層
５、カソード電極６が形成されてなる。カソード電極６
には、電子注入性の高い、低仕事関数を有する金属が用
いられている。しかし、有機ＥＬ素子では、ダークスポ
ットと呼ばれる黒点欠陥の発生とその成長が、信頼性の
確立を妨げているという現状がある。ダークスポットの
発生の原因の一つとしては、カソード金属電極と有機Ｅ
Ｌ層との密着性の問題が指摘されている。この問題の解
決策として、電子注入電極としてのカソード電極の主成
分たる低仕事関数の金属Ａ（例えばマグネシウム；Ｍ
ｇ）に、有機ＥＬ層との密着性の向上を実現する、より
高仕事関数を有する金属Ｂ（例えば銀；Ａｇやインジウ
ム；Ｉｎ）を、混合したものが使用されることが多い。
この混合組成は、一般的に共蒸着により実現されてお
り、その組成比は、有機電子輸送層５への電子注入性の
維持を勘案して、低仕事関数の金属Ａ／より高仕事関数
の金属Ｂ（重量比）が１より大きく（ＭｇとＡｇなどの
混合の場合は２０以上に）設定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た解決策では、有機ＥＬ層と接合するカソード電極の界
面は不均一な組成となり、この組成の不均一に起因して
注入性、密着性のばらつきが発生しダークスポット発生
を低減させることは現実には困難であり、ダークスポッ
トの発生を判定基準として素子の信頼性を見た場合、こ
のような従来の有機ＥＬ素子ではまだ実用レベルからか
け離れているという問題点があった。
た解決策では、有機ＥＬ層と接合するカソード電極の界
面は不均一な組成となり、この組成の不均一に起因して
注入性、密着性のばらつきが発生しダークスポット発生
を低減させることは現実には困難であり、ダークスポッ
トの発生を判定基準として素子の信頼性を見た場合、こ
のような従来の有機ＥＬ素子ではまだ実用レベルからか
け離れているという問題点があった。
【０００４】本発明が解決しようとする課題は、ダーク
スポットの発生を有効に抑制した電界発光素子を得るに
はどのような手段を講じればよいかという点にある。
スポットの発生を有効に抑制した電界発光素子を得るに
はどのような手段を講じればよいかという点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
有機ＥＬ層をカソード電極とアノード電極とで挟んだ電
界発光素子であって、前記カソード電極は、前記有機Ｅ
Ｌ層に接合する密着性の高い金属でなる密着層と、前記
密着層に積層された電子注入性の高い電子注入層とを備
えることを特徴とする。
有機ＥＬ層をカソード電極とアノード電極とで挟んだ電
界発光素子であって、前記カソード電極は、前記有機Ｅ
Ｌ層に接合する密着性の高い金属でなる密着層と、前記
密着層に積層された電子注入性の高い電子注入層とを備
えることを特徴とする。
【０００６】請求項１記載の発明では、密着層が有機Ｅ
Ｌ層に密着するため、カソード電極と有機ＥＬ層との界
面の組成の均一性を高めることができ、ダークスポット
の発生を抑制する作用がある。また、電子注入層は、密
着層を介して有機ＥＬ層へ電子注入を行い、カソード電
極の電子注入性を確保することができる。
Ｌ層に密着するため、カソード電極と有機ＥＬ層との界
面の組成の均一性を高めることができ、ダークスポット
の発生を抑制する作用がある。また、電子注入層は、密
着層を介して有機ＥＬ層へ電子注入を行い、カソード電
極の電子注入性を確保することができる。
【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の電
界発光素子であって、前記密着層は、インジウム（Ｉ
ｎ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）などの前記有
機ＥＬ層及び前記電子注入層に対して密着性の高い金属
でなることを特徴とする。
界発光素子であって、前記密着層は、インジウム（Ｉ
ｎ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）などの前記有
機ＥＬ層及び前記電子注入層に対して密着性の高い金属
でなることを特徴とする。
【０００８】請求項２記載の発明では、インジウム（Ｉ
ｎ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）などの材料で
密着層を構成したため、密着層が有機ＥＬ層と電子注入
層と高い密着性を持つため、請求項１記載の発明の作用
に加えて、カソード電極の安定性を向上することができ
る。
ｎ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）などの材料で
密着層を構成したため、密着層が有機ＥＬ層と電子注入
層と高い密着性を持つため、請求項１記載の発明の作用
に加えて、カソード電極の安定性を向上することができ
る。
【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１または請
求項２記載の電界発光素子であって、前記密着層は、膜
厚が５０ｎｍ以下であることを特徴とする。
求項２記載の電界発光素子であって、前記密着層は、膜
厚が５０ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００１０】請求項３記載の発明では、電子注入層から
有機ＥＬ層へ電子を注入するに際し、密着層が極めて薄
い膜厚であるため、の電子の注入を阻害することないた
め、請求項１および請求項２に記載の作用に加えて、良
好なカソード電極を実現することが可能になる。
有機ＥＬ層へ電子を注入するに際し、密着層が極めて薄
い膜厚であるため、の電子の注入を阻害することないた
め、請求項１および請求項２に記載の作用に加えて、良
好なカソード電極を実現することが可能になる。
【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１〜請求項
３のいずれかに記載の電界発光素子であって、前記電子
注入層は、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）な
どの低仕事関数金属でなることを特徴とする。
３のいずれかに記載の電界発光素子であって、前記電子
注入層は、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）な
どの低仕事関数金属でなることを特徴とする。
【００１２】請求項４記載の発明では、電子注入層を、
マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）などの低仕事
関数金属で構成することにより、カソード電極の電子注
入性を高めることができる。
マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）などの低仕事
関数金属で構成することにより、カソード電極の電子注
入性を高めることができる。
【００１３】請求項５記載の発明は、請求項１〜請求項
４のいずれかに記載の電界発光素子であって、前記電子
注入層上に、前記密着層の材料と前記電子注入層の材料
とを共蒸着してなる主電極層を積層したことを特徴とす
る。
４のいずれかに記載の電界発光素子であって、前記電子
注入層上に、前記密着層の材料と前記電子注入層の材料
とを共蒸着してなる主電極層を積層したことを特徴とす
る。
【００１４】請求項５記載の発明では、主電極層を積層
することによりカソード電極の電気抵抗を低下させる作
用がある。
することによりカソード電極の電気抵抗を低下させる作
用がある。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、この発明に係る電界発光素
子の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。図
１は本発明に係る電界発光素子の実施形態を示す断面説
明図である。
子の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。図
１は本発明に係る電界発光素子の実施形態を示す断面説
明図である。
【００１６】同図に示すように、本実施形態の電界発光
素子１１は、透明なガラスなどの絶縁性材料でなる透明
基板１２の上に、順次、ＩＴＯでなる透明なアノード電
極１３、有機正孔輸送層１４、有機電子輸送性発光層１
５、密着層１６、電子注入層１７、主電極層１８を形成
してなる。
素子１１は、透明なガラスなどの絶縁性材料でなる透明
基板１２の上に、順次、ＩＴＯでなる透明なアノード電
極１３、有機正孔輸送層１４、有機電子輸送性発光層１
５、密着層１６、電子注入層１７、主電極層１８を形成
してなる。
【００１７】本実施形態では、有機正孔輸送層１４と有
機電子輸送性発光層１５とで有機ＥＬ層１９を構成して
いる。密着層１６は、有機電子輸送性発光層１５に対し
て密着性の高いＩｎを、５ｎｍ以下の膜厚となるように
スパッタや真空蒸着により形成されてなる。また、電子
注入層１７は、密着層１６の上に低仕事関数の金属であ
るＭｇが、スパッタや真空蒸着により厚さ２００ｎｍ程
度で形成されている。さらに、主電極層１８は、Ｍｇと
Ｉｎとが共蒸着されて厚さ５００ｎｍ〜１０００ｎｍ程
度で形成されている。これら密着層１６、電子注入層１
７及び主電極層１８でカソード電極２０を構成してい
る。なお、密着層１６は、その上に形成される電子注入
層１７との密着性も良好である。
機電子輸送性発光層１５とで有機ＥＬ層１９を構成して
いる。密着層１６は、有機電子輸送性発光層１５に対し
て密着性の高いＩｎを、５ｎｍ以下の膜厚となるように
スパッタや真空蒸着により形成されてなる。また、電子
注入層１７は、密着層１６の上に低仕事関数の金属であ
るＭｇが、スパッタや真空蒸着により厚さ２００ｎｍ程
度で形成されている。さらに、主電極層１８は、Ｍｇと
Ｉｎとが共蒸着されて厚さ５００ｎｍ〜１０００ｎｍ程
度で形成されている。これら密着層１６、電子注入層１
７及び主電極層１８でカソード電極２０を構成してい
る。なお、密着層１６は、その上に形成される電子注入
層１７との密着性も良好である。
【００１８】本実施形態では、密着層１６の下面が、有
機ＥＬ層１９（有機電子輸送性発光層１５）とカソード
電極２０の界面となるが、この密着層１６は密着性が良
く、均一性も高い単一のＩｎでなる層であるため、ダー
クスポットの発生を抑制することができる。また、電子
注入層１７から有機電子輸送性発光層１５へ電子注入が
行われるのを阻害するには、密着層１６の膜厚は薄すぎ
るため（５ｎｍ以下）、結果としてカソード電極２０か
ら有機ＥＬ層１９への電子注入性を阻害することがなく
良好な電極界面を形成することができる。
機ＥＬ層１９（有機電子輸送性発光層１５）とカソード
電極２０の界面となるが、この密着層１６は密着性が良
く、均一性も高い単一のＩｎでなる層であるため、ダー
クスポットの発生を抑制することができる。また、電子
注入層１７から有機電子輸送性発光層１５へ電子注入が
行われるのを阻害するには、密着層１６の膜厚は薄すぎ
るため（５ｎｍ以下）、結果としてカソード電極２０か
ら有機ＥＬ層１９への電子注入性を阻害することがなく
良好な電極界面を形成することができる。
【００１９】以上、本実施形態について説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、構成の要旨に付
随する各種の変更が可能である。例えば、上記した実施
形態では、主電極層１８をＭｇとＩｎとを共蒸着して形
成したが、Ｍｇより安定な高仕事関数金属のみを用いて
形成してもよく、また、Ｍｇより安定な高仕事関数金属
とＩｎなどの密着性の高い金属とを共蒸着して形成して
もよい。
発明はこれに限定されるものではなく、構成の要旨に付
随する各種の変更が可能である。例えば、上記した実施
形態では、主電極層１８をＭｇとＩｎとを共蒸着して形
成したが、Ｍｇより安定な高仕事関数金属のみを用いて
形成してもよく、また、Ｍｇより安定な高仕事関数金属
とＩｎなどの密着性の高い金属とを共蒸着して形成して
もよい。
【００２０】また、上記した実施形態では、密着層１６
としてＩｎを用いたが、この他、銀（Ａｇ）、アルミニ
ウム（Ａｌ）などを適用することも可能である。さら
に、上記した実施形態では、電子注入層１７としてＭｇ
を用いたが、この他、リチウム（Ｌｉ）を用いてもよ
い。
としてＩｎを用いたが、この他、銀（Ａｇ）、アルミニ
ウム（Ａｌ）などを適用することも可能である。さら
に、上記した実施形態では、電子注入層１７としてＭｇ
を用いたが、この他、リチウム（Ｌｉ）を用いてもよ
い。
【００２１】さらに、上記した実施形態では、有機ＥＬ
層１９を、有機正孔輸送層１４と有機電子輸送性発光層
１５とを積層した２層構造としが、有機正孔輸送層に発
光層としての機能を兼ね備えた層の上に有機電子輸送層
を積層した２層構造のものや、有機正孔輸送層と有機電
子輸送層との間に有機発光層を介在させた３層構造のも
のなど各種の有機ＥＬ層を適用することが可能である。
層１９を、有機正孔輸送層１４と有機電子輸送性発光層
１５とを積層した２層構造としが、有機正孔輸送層に発
光層としての機能を兼ね備えた層の上に有機電子輸送層
を積層した２層構造のものや、有機正孔輸送層と有機電
子輸送層との間に有機発光層を介在させた３層構造のも
のなど各種の有機ＥＬ層を適用することが可能である。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、ダークスポットの発生を抑制した電界発光
素子を実現することができる。
明によれば、ダークスポットの発生を抑制した電界発光
素子を実現することができる。
【図１】本発明に係る電界発光素子の実施形態を示す断
面説明図。
面説明図。
【図２】従来の電界発光素子を示す断面説明図。
１１ 電界発光素子 １３ アノード電極 １６ 密着層 １７ 電子注入層 １８ 主電極層 １９ 有機ＥＬ層 ２０ カソード電極
Claims (5)
- 【請求項１】 有機ＥＬ層をカソード電極とアノード電
極とで挟んだ電界発光素子であって、 前記カソード電極は、前記有機ＥＬ層に接合する密着性
の高い金属でなる密着層と、前記密着層に積層された電
子注入性の高い電子注入層とを備えることを特徴とする
電界発光素子。 - 【請求項２】 前記密着層は、インジウム（Ｉｎ）、銀
（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）などの前記有機ＥＬ層
及び前記電子注入層に対して密着性の高い金属でなるこ
とを特徴とする請求項１記載の電界発光素子。 - 【請求項３】 前記密着層は、膜厚が５０ｎｍ以下であ
ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電
界発光素子。 - 【請求項４】 前記電子注入層は、マグネシウム（Ｍ
ｇ）、リチウム（Ｌｉ）などの低仕事関数金属でなるこ
とを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の
電界発光素子。 - 【請求項５】 前記電子注入層上に、前記密着層の材料
と前記電子注入層の材料とを共蒸着してなる主電極層を
積層したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれ
かに記載の電界発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9338298A JPH11162653A (ja) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | 電界発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9338298A JPH11162653A (ja) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | 電界発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11162653A true JPH11162653A (ja) | 1999-06-18 |
Family
ID=18316827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9338298A Pending JPH11162653A (ja) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | 電界発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11162653A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004111324A (ja) * | 2002-09-20 | 2004-04-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | 発光素子 |
| US8648335B2 (en) | 2010-08-23 | 2014-02-11 | Samsung Display Co., Ltd. | Organic light emitting diode display |
-
1997
- 1997-11-25 JP JP9338298A patent/JPH11162653A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004111324A (ja) * | 2002-09-20 | 2004-04-08 | Fuji Photo Film Co Ltd | 発光素子 |
| US8648335B2 (en) | 2010-08-23 | 2014-02-11 | Samsung Display Co., Ltd. | Organic light emitting diode display |
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