JPH11176580A - Organic electroluminescent element - Google Patents

Organic electroluminescent element

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JPH11176580A
JPH11176580A JP9343523A JP34352397A JPH11176580A JP H11176580 A JPH11176580 A JP H11176580A JP 9343523 A JP9343523 A JP 9343523A JP 34352397 A JP34352397 A JP 34352397A JP H11176580 A JPH11176580 A JP H11176580A
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JP
Japan
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organic
oxygen
deficient oxide
electrode
film
Prior art date
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Pending
Application number
JP9343523A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshimasa Fujita
悦昌 藤田
Kazuo Ban
和夫 伴
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Priority to JP9343523A priority Critical patent/JPH11176580A/en
Publication of JPH11176580A publication Critical patent/JPH11176580A/en
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/805Electrodes

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  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic electroluminescent element having sufficient contrast. SOLUTION: An organic multilayered film 7 containing an organic light emitting material is held by a pair of electrodes on a transparent board 1. One of the electrodes is formed with a negative electrode 8 containing the oxygen deficiency type oxide, and voltage is applied or current is carried between a pair of electrodes so as to make the organic light emitting material emit the light.

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、ディスプレイ等に
用いられる有機EL素子に関する。
The present invention relates to an organic EL device used for a display or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、高度情報化に伴い、CRTよりも
薄型、低消費電力、軽量の表示素子としてフルカラーフ
ラットパネルディスプレイへのニーズが高まっている。
この種の表示素子としては、非自発光型の液晶ディスプ
レイ(LCD)、自発光型のプラズマディスプレイ(P
DP)、エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレ
イなどが知られている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the advancement of information, the need for a full-color flat panel display as a display element that is thinner, consumes less power, and is lighter than a CRT is increasing.
Non-self-luminous liquid crystal display (LCD) and self-luminous plasma display (P
DP), electroluminescence (EL) display and the like are known.

【0003】また、前記ELディスプレイには、その発
光励起機構およびその構成材料の違いから、(1)発光
層内での電子や正孔の局所的な移動により発光体を励起
し、交流電界で発光する真性EL素子と、(2)電極か
らの電子と正孔の注入とその発光層内での再結合により
発光体を励起し、直流電界で発光する電荷注入型EL素
子の2つに分けられる。(1)の真性EL素子には、一
般に無機物が発光体として用いられ、(2)の電荷注入
型EL素子には、一般に有機物が発光層として用いられ
る。
Further, the EL display has the following features: (1) Exciting a luminous body by local movement of electrons and holes in a luminescent layer, An intrinsic EL element that emits light; and (2) a charge injection type EL element that excites a luminous body by injecting electrons and holes from electrodes and recombines them in a light emitting layer to emit light by a DC electric field. Can be In the intrinsic EL element of (1), an inorganic substance is generally used as a light emitting body, and in the charge injection type EL element of (2), an organic substance is generally used as a light emitting layer.

【0004】これらの中でも特に有機物を用いたELデ
ィスプレイは、自発光であること、低消費電力化がはか
れること、発光色が多様であることなどの特徴を有する
ため、非常に注目を集めている。
[0004] Among them, EL displays using an organic substance have attracted a great deal of attention because they have characteristics such as self-emission, low power consumption, and various luminescent colors. .

【0005】有機EL素子の構成例として、図4に示す
構造をもつものがよく知られている。図4に示す従来の
有機EL素子は、ガラスなどからなる透明基板1上に、
インジウム−スズ酸化物(ITO)などのような仕事関
数の大きな透明電極材料よりなる陽極2、正孔輸送層
3、発光層4、電子輸送層5、Mg/Agなどのような
仕事関数の小さな電極材料よりなる陰極6が順次積層さ
れた構成になっている。この有機EL素子の陽極2、陰
極6間に電圧を印加して発光層4内に電子及び正孔を注
入し、発光層内で形成される電子−正孔対の再結合エネ
ルギーを蛍光または燐光として放出させることにより任
意の色を発光することができる。
As an example of the configuration of an organic EL element, one having a structure shown in FIG. 4 is well known. The conventional organic EL device shown in FIG. 4 is provided on a transparent substrate 1 made of glass or the like.
An anode 2, a hole transport layer 3, a light emitting layer 4, an electron transport layer 5, and a small work function such as Mg / Ag made of a transparent electrode material having a large work function such as indium-tin oxide (ITO). A cathode 6 made of an electrode material is sequentially laminated. A voltage is applied between the anode 2 and the cathode 6 of the organic EL element to inject electrons and holes into the light-emitting layer 4, and the recombination energy of electron-hole pairs formed in the light-emitting layer is converted into fluorescence or phosphorescence. Any color can be emitted by emitting light.

【0006】有機EL素子の製造方法としては、有機材
料を真空中で加熱昇華させ基板上に成膜する真空蒸着
法、有機材料を液面上に展開し、これを基板上に移し取
るラングミュア−ブロジェット法(LB法)、有機材料
を溶媒に溶解して溶液を作製し、この溶液を基板上に滴
下してスピンコートするスピンコート法などが知られて
いる。
As a method of manufacturing an organic EL device, there are a vacuum deposition method in which an organic material is heated and sublimated in a vacuum to form a film on a substrate, and a Langmuir method in which an organic material is developed on a liquid surface and transferred onto the substrate. There are known a jet jet method (LB method), a spin coating method in which an organic material is dissolved in a solvent to prepare a solution, and this solution is dropped on a substrate and spin coated.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来例のような有機E
L素子の場合、陰極として用いられている金属薄膜は、
可視光の反射率が非常に高く、そのため、外光(周囲
光)を反射し易く、高い外光の環境下(屋外の直射日光
下、明るい室内等)では、コントラストが十分でないと
いう欠点がある。
SUMMARY OF THE INVENTION Organic E
In the case of the L element, the metal thin film used as the cathode is
The reflectivity of visible light is very high, so it easily reflects external light (ambient light), and there is a drawback that the contrast is not sufficient under high external light environment (outdoor direct sunlight, bright room, etc.). .

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】以上の問題に鑑み、本発
明者らは鋭意検討を行った結果、上記目的を達成する本
発明に至った。本発明の請求項1に記載の有機EL素子
は、有機発光材料を含有する有機単層膜または有機多層
膜が、陽極と陰極からなる1対の電極によって挟持され
ており、前記1対の電極間に電圧を印加もしくは電流を
注入することにより前記有機発光材料を発光させる有機
EL素子において、一方の電極が、酸素欠乏型酸化物を
含む電極であることを特徴とする。本発明の請求項2に
記載の有機EL素子は、前記酸素欠乏型酸化物を含む電
極の面抵抗が200Ω/□以下であることを特徴とす
る。本発明の請求項3に記載の有機EL素子は、前記酸
素欠乏型酸化物を含む電極の仕事関数が5.0eV以下
であることを特徴とする本発明の請求項4に記載の有機
EL素子は、前記酸素欠乏型酸化物と同時に電気導電性
物質を含有することを特徴とする。本発明の請求項5に
記載の有機EL素子は、前記酸素欠乏型酸化物を含む電
極の外側に該電極の面抵抗よりも低い面抵抗をもつ導電
性膜を配置することを特徴とする。
Means for Solving the Problems In view of the above problems, the present inventors have conducted intensive studies, and as a result, have reached the present invention which achieves the above object. The organic EL device according to claim 1, wherein an organic single-layer film or an organic multilayer film containing an organic light-emitting material is sandwiched between a pair of electrodes including an anode and a cathode, and the pair of electrodes includes: In an organic EL element which emits the organic light emitting material by applying a voltage or injecting a current between the electrodes, one of the electrodes is an electrode containing an oxygen-deficient oxide. The organic EL device according to claim 2 of the present invention is characterized in that the electrode containing the oxygen-deficient oxide has a sheet resistance of 200 Ω / □ or less. The organic EL device according to claim 3, wherein the work function of the electrode containing the oxygen-deficient oxide is 5.0 eV or less. Is characterized by containing an electrically conductive substance simultaneously with the oxygen-deficient oxide. An organic EL device according to a fifth aspect of the present invention is characterized in that a conductive film having a sheet resistance lower than the sheet resistance of the electrode is disposed outside the electrode containing the oxygen-deficient oxide.

【0009】以下、本発明を詳細に説明する。まず、本
発明の有機EL素子について説明すると、この有機EL
素子は上述したように特定の位置に酸素欠乏型酸化物を
含有する膜からなる電極を設けることを特徴とする有機
EL素子である。酸素欠乏型酸化物を含有する電極以外
の構成部材、すなわち、1対の電極間に狭持される有機
単層膜または有機多層膜と、前記酸素欠乏型酸化膜を含
有する電極と反対側に位置する電極は従来の有機EL素
子で使用されるものと同様である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. First, the organic EL device of the present invention will be described.
As described above, the element is an organic EL element in which an electrode made of a film containing an oxygen-deficient oxide is provided at a specific position. Components other than the electrode containing the oxygen-deficient oxide, that is, the organic single-layer film or the organic multilayer film sandwiched between a pair of electrodes, and on the side opposite to the electrode containing the oxygen-deficient oxide film The electrodes located are the same as those used in conventional organic EL elements.

【0010】ここで、「有機単層膜」とは、実質的に1
種または複数種の有機発光材料のみからなる層や、1種
または複数種の有機発光材料と正孔輸送層および/また
は電子輸送層との混合物からなる層等、有機EL素子の
発光層として機能する単層膜を意味する。また、「有機
多層膜」とは、発光層以外に正孔輸送層、電子輸送層ま
たは接着層を有する2層以上の積層構造膜を意味し、層
の積層順は従来と同様に、陽極上に有機多層膜を形成す
るか、陰極上に有機多層膜を形成するかに応じて適宜選
択される。
Here, the “organic monolayer film” is substantially 1
Functions as a light-emitting layer of an organic EL device, such as a layer composed of only one or more kinds of organic light-emitting materials or a layer composed of a mixture of one or more kinds of organic light-emitting materials and a hole transport layer and / or an electron transport layer. Means a single layer film. Further, the “organic multilayer film” means a laminated structure film having two or more layers having a hole transport layer, an electron transport layer, or an adhesive layer in addition to the light emitting layer, and the layers are laminated on the anode in the same manner as before. Is appropriately selected depending on whether an organic multilayer film is formed on the cathode or an organic multilayer film is formed on the cathode.

【0011】有機単層膜および有機多層膜の構成材料は
特に限定されるものではなく、従来より有機EL素子用
の有機発光材料、正孔輸送材料、電子輸送材料、接着層
材料として利用されている物質をそのまま利用すること
ができる。なお、有機EL素子用の正孔輸送材料および
電子輸送材料としては無機半導体も利用されており、本
発明の有機EL素子においても無機半導体を正孔輸送材
料および/または電子輸送材料として利用することがで
きる。したがって、上記有機単層膜は無機半導体からな
る正孔輸送材料および/または電子輸送材料と1種類ま
たは複数種の有機発光材料との混合物からなる層をも包
含し、上記有機多層膜は無機半導体からなる正孔輸送層
および/または電子輸送層を有するものをも包含する。
The constituent materials of the organic single layer film and the organic multilayer film are not particularly limited, and have conventionally been used as organic light emitting materials, hole transport materials, electron transport materials, and adhesive layer materials for organic EL devices. Substances can be used as they are. In addition, an inorganic semiconductor is also used as a hole transporting material and an electron transporting material for an organic EL device, and the inorganic semiconductor is also used as a hole transporting material and / or an electron transporting material in the organic EL device of the present invention. Can be. Therefore, the organic monolayer film also includes a layer made of a mixture of a hole transporting material and / or an electron transporting material made of an inorganic semiconductor and one or more kinds of organic light-emitting materials. And those having a hole transporting layer and / or an electron transporting layer.

【0012】また、上述した有機単層膜または有機多層
膜を挟持する酸素欠乏型酸化膜を含有する電極の逆位置
に配置される電極としては、有機単層膜または有機多層
膜からの発光を外部に取り出す必要があるため、380
〜780nmの波長範囲で光透過率が10%以上となる
ように、材料および膜厚を選択することが好ましい。前
記光透過率が10%以下であると、外部に十分な発光を
取り出すことができず、実使用上十分な輝度を有する有
機EL素子を得ることが困難である。前記条件を満たす
電極としては、例えば、CuO、ITO、SnO2、Z
nO等の透明電極材料からなる厚さ100〜500nm
の膜により形成することができる。なお、本発明でいう
380〜780nmの波長範囲での光透過率とは、有機
発光材料からの発光のうちで前記波長域に属する光の分
光透過率の最低値を意味する。
The electrode disposed opposite to the electrode containing the oxygen-deficient oxide film sandwiching the organic single-layer film or the organic multilayer film described above emits light from the organic single-layer film or the organic multilayer film. 380 because it needs to be taken out
It is preferable to select the material and the film thickness so that the light transmittance is 10% or more in the wavelength range of 7780 nm. When the light transmittance is 10% or less, sufficient light emission cannot be taken out to the outside, and it is difficult to obtain an organic EL element having sufficient luminance for practical use. Examples of electrodes satisfying the above conditions include CuO, ITO, SnO 2 , Z
100 to 500 nm thick made of transparent electrode material such as nO
Can be formed by the above film. The light transmittance in the wavelength range of 380 to 780 nm as referred to in the present invention means the lowest value of the spectral transmittance of light belonging to the above wavelength range among the light emitted from the organic light emitting material.

【0013】本発明の有機EL素子は、前記光取り出し
側とは逆側の電極が酸素欠乏型酸化物を含む電極からな
り、酸素欠乏型酸化物の酸素濃度を下げることによって
酸素欠乏型酸化物を含む電極の面抵抗を200Ω/□以
下となるようにし、より好ましくは、面抵抗が200Ω
/□以下であり、かつ、仕事関数が5.0eV以下とな
るようする。さらに、酸素濃度を下げただけでは所望の
面抵抗、仕事関数を得ることができない場合は、酸素欠
乏型酸化膜物に電気伝導性の単体や化合物を混合するこ
とで所望の特性を得ることができる。
In the organic EL device of the present invention, the electrode on the side opposite to the light extraction side comprises an electrode containing an oxygen-deficient oxide, and the oxygen-deficient oxide is reduced by lowering the oxygen concentration of the oxygen-deficient oxide. , The sheet resistance of the electrode containing 200 .OMEGA ./. Quadrature.
/ □ or less and the work function is 5.0 eV or less. Furthermore, if the desired sheet resistance and work function cannot be obtained only by lowering the oxygen concentration, desired characteristics can be obtained by mixing an electrically conductive simple substance or compound with the oxygen-deficient oxide film. it can.

【0014】もし、酸素欠乏型酸化物をを含有する電極
の面抵抗が200Ω/□以上だと実用上十分な輝度を得
るためには高電圧を印加する必要がある、実用上十分な
輝度を発光させると発熱量が大きく実用上に適さない、
パネルにしたとき、電極の抵抗成分による電圧降下が起
こり電極の両端で輝度に差が生じる、といった問題がお
こる。また、酸素欠乏型酸化物を含有する電極の仕事関
数が5.0eV以上だと有機単層膜または有機多層膜中
に前記酸素欠乏型酸化物を含有する電極からの電子の注
入効率が低くなり、一定の電圧で駆動したときの輝度が
低くなる。
If the sheet resistance of the electrode containing the oxygen-deficient oxide is 200 Ω / □ or more, it is necessary to apply a high voltage in order to obtain practically sufficient luminance. When emitting light, the calorific value is large and not suitable for practical use,
When a panel is formed, there is a problem that a voltage drop occurs due to a resistance component of an electrode, and a difference in luminance occurs at both ends of the electrode. When the work function of the electrode containing the oxygen-deficient oxide is 5.0 eV or more, the efficiency of injecting electrons from the electrode containing the oxygen-deficient oxide into the organic monolayer film or the organic multilayer film becomes low. , The brightness when driven at a constant voltage is reduced.

【0015】前記酸素欠乏型酸化物を含有する電極中に
混合する電気伝導性の単体や化合物としては、金(A
u)、白金(Pt)が酸化されにくいので好ましい。し
かし、本発明はこれらに限定されるものではない。ま
た、バリウム(Ba)、カルシウム(Ca)、マグネシ
ウム(Mg)、ジルコニウム(Zr)は、酸化された状
態でも、酸化されない状態でも、仕事関数が5.0eV
以下なので前記酸素欠乏型酸化物を含有する電極中に混
合する単体や化合物としては好ましい。しかし、本発明
はこれらに限定されるものではない。
As the electrically conductive element or compound mixed in the electrode containing the oxygen-deficient oxide, gold (A)
u) and platinum (Pt) are preferred because they are not easily oxidized. However, the present invention is not limited to these. Barium (Ba), calcium (Ca), magnesium (Mg), and zirconium (Zr) have a work function of 5.0 eV regardless of whether they are oxidized or not.
Therefore, it is preferable as a simple substance or a compound to be mixed in the electrode containing the oxygen-deficient oxide. However, the present invention is not limited to these.

【0016】また、実用上十分なコントラストを有する
素子を作製するためには、酸素欠乏型酸化物としては、
380〜780nmの波長範囲で反射率が50%以下と
なるように、材料および膜厚を選択することが好まし
い。前記反射率が50%以上であると、外光の反射を十
分おさえることができず、屋外での実使用上十分なコン
トラストを有する有機EL素子を得ることが困難であ
る。なお、本発明でいう380〜780nmの波長範囲
での反射率とは、基板を通して入射する外光のうちで前
記波長域に属する光の分光反射の最高値を意味する。
In order to produce an element having a sufficient contrast for practical use, the oxygen-deficient oxide is
It is preferable to select a material and a film thickness so that the reflectance is 50% or less in a wavelength range of 380 to 780 nm. When the reflectance is 50% or more, it is difficult to sufficiently suppress the reflection of external light, and it is difficult to obtain an organic EL element having a sufficient contrast for practical use outdoors. The reflectance in the wavelength range of 380 to 780 nm in the present invention means the maximum value of the spectral reflection of light belonging to the above wavelength range among the external light incident through the substrate.

【0017】前記条件を満たす酸素欠乏型酸化物を形成
する物質としては、例えば、Al、Cr、Ta等がある
が、本発明に係る酸素欠乏型酸化物は、上記酸化物の酸
素欠乏型酸化膜に限定されるものではない。さらに、こ
れらの酸素欠乏型酸化膜は1種類のみで使用してもよい
し、複数を併用してもよい。
Examples of the substance forming an oxygen-deficient oxide satisfying the above conditions include Al, Cr, and Ta. The oxygen-deficient oxide according to the present invention is an oxygen-deficient oxide of the above oxide. It is not limited to a film. Further, these oxygen-deficient oxide films may be used alone or in combination.

【0018】なお、本発明でいう酸素欠乏型酸化物と
は、化学量論的に酸素量の欠乏した酸化物のことであ
る。具体的には本発明に係る酸素欠乏型酸化物の特性と
しては、酸素の量が多く化学量論的に酸化物に近いほど
光吸収量が減り、電気抵抗は高くなり、仕事関数は酸化
物のそれに近くなる。逆に酸素の量が少なすぎるとその
特性は金属のそれに近くなるので反射率が高まり、電気
抵抗は下がり、仕事関数は金属のそれに近くなる。以上
述べたように、酸素欠乏型酸化物中の酸素量を適度に調
整することで、光吸収率が高く、つまり反射率が低く、
かつ、電気抵抗の低い特性をもつ電極を作製することが
できる。
The oxygen-deficient oxide referred to in the present invention refers to an oxide stoichiometrically deficient in oxygen. Specifically, as the properties of the oxygen-deficient oxide according to the present invention, as the amount of oxygen is larger and the stoichiometrically closer to the oxide, the amount of light absorption decreases, the electric resistance increases, and the work function of the oxide decreases. Become closer to that of. Conversely, if the amount of oxygen is too small, its properties become close to those of the metal, so that the reflectance increases, the electrical resistance decreases, and the work function approaches that of the metal. As described above, by appropriately adjusting the amount of oxygen in the oxygen-deficient oxide, the light absorption is high, that is, the reflectance is low,
In addition, an electrode having low electric resistance can be manufactured.

【0019】また、より好ましくはパネルやディスプレ
イにしたときの電極の抵抗成分による電圧降下等の問題
点を防ぐため前記酸素欠乏型酸化物を含有する電極と前
記電極より抵抗の小さい種々の電気伝導性の単体や化合
物と積層したものがよい。
Further, more preferably, in order to prevent a problem such as a voltage drop due to a resistance component of the electrode when a panel or a display is formed, an electrode containing the oxygen-deficient oxide and various electric conductors having a lower resistance than the electrode. It is preferable to laminate with a simple substance or a compound.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】次に実施例によりさらに本発明を
具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定される
ものではない。 (実施の形態1)図1は本発明の実施の形態1の構造を
示す図である。図において、1はガラスからなる透明基
板、2はITOからなる陽極、7は有機多層膜、8は陰
極である。有機多層膜7には正孔輸送層と発光層が含ま
れる。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. (Embodiment 1) FIG. 1 is a diagram showing the structure of Embodiment 1 of the present invention. In the figure, 1 is a transparent substrate made of glass, 2 is an anode made of ITO, 7 is an organic multilayer film, and 8 is a cathode. The organic multilayer film 7 includes a hole transport layer and a light emitting layer.

【0021】この素子の製法は以下に示す通りである。
50mm角の透明基板1上にスパッタリングにより成膜
した膜厚200nmのITOを、2mm幅のストライプ
にパターニングを行い、これを水洗後、水超音波洗浄1
0分、アセトン超音波洗浄10分、イソプロピルアルコ
ール蒸気洗浄5分を行い、100℃にて1時間乾燥を行
った。次にこの基板を抵抗加熱蒸着装置内の基板ホルダ
ーに固定し、1×10-4Paの真空中まで減圧した。そ
の後、正孔輸送層として、下記構造式〔1〕で示される
N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフ
ェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン
(TPD)を蒸着速度0.2nm/secで膜厚が50
nmになるように積層し、さらに下記構造式〔2〕で示
されるトリス(8−ヒドロキシキノリナト)アルミニウ
ム(Alq3)を蒸着速度0.2nm/secで膜厚が
50nmになるように積層した。
The method for producing this element is as follows.
A 200-nm-thick ITO film formed by sputtering on a 50-mm-square transparent substrate 1 is patterned into a 2-mm-wide stripe.
0 minutes, acetone ultrasonic cleaning for 10 minutes, isopropyl alcohol vapor cleaning for 5 minutes, and drying at 100 ° C. for 1 hour. Next, this substrate was fixed to a substrate holder in a resistance heating evaporation apparatus, and the pressure was reduced to a vacuum of 1 × 10 −4 Pa. Then, N, N'-diphenyl-N, N'-bis (3-methylphenyl) -1,1'-biphenyl-4,4'-diamine represented by the following structural formula [1] is used as a hole transport layer. (TPD) at a deposition rate of 0.2 nm / sec and a film thickness of 50
nm, and tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum (Alq 3 ) represented by the following structural formula [2] was further stacked at a deposition rate of 0.2 nm / sec to a film thickness of 50 nm. .

【0022】[0022]

【化1】 Embedded image

【0023】[0023]

【化2】 Embedded image

【0024】この後、次のような種類の酸素欠乏酸化膜
の陰極を作製した。上記の有機多層膜までを作製した基
板を2mm幅のストライプ状の背面電極形成用のステン
レスマスクを有するスパッタ装置内の基板ホルダーに固
定し、放電電流4A、ガス圧0.4Pa、アルゴン流量
60SCCMで、酸素欠乏酸化膜を形成する原料として
Al、Ta、Crを用い、酸素流量、蒸着速度を変化さ
せ、膜厚200nmの陰極を作製した。
Thereafter, cathodes of the following types of oxygen-deficient oxide films were prepared. The substrate prepared up to the above-mentioned organic multilayer film was fixed to a substrate holder in a sputtering apparatus having a stainless steel mask for forming a 2 mm-wide striped back electrode, and was subjected to a discharge current of 4 A, a gas pressure of 0.4 Pa, and an argon flow of 60 SCCM. Using Al, Ta, and Cr as raw materials for forming an oxygen-deficient oxide film, a cathode having a thickness of 200 nm was manufactured by changing the oxygen flow rate and the deposition rate.

【0025】作製した有機EL素子の特性評価として、
反射率を分光光度計(U−3410形自記分光光度計:
株式会社日立製作所製)で測定し、陰極の仕事関数を表
面分析装置AC−1(理研計器株式会社製)で測定し
た。また、面抵抗も測定した。
As an evaluation of the characteristics of the manufactured organic EL device,
The reflectance was measured by a spectrophotometer (U-3410 type self-recording spectrophotometer:
The work function of the cathode was measured with a surface analyzer AC-1 (manufactured by Riken Keiki Co., Ltd.). The sheet resistance was also measured.

【0026】また、各素子のコントラスト比を次の方法
で測定した。コントラスト比を求めるための輝度の測定
方法は図2に基づいて説明すると、次の通りである。ま
ず、暗室中で、所定の台上に有機EL素子12を固定
し、この素子に45゜の角度で光が入射し、素子上の照
度が400luxになるように蛍光灯10を配置する。
次に、素子と45゜でかつ蛍光灯と90゜となるように
輝度計(BM−7)11を配置し、有機EL素子に発光
輝度が100cd/m2となるように電圧を印加したと
きと、電圧を印加しないときの輝度を測定する。そし
て、これらの測定結果から次式に元づいてコントラスト
比を算出した。
The contrast ratio of each device was measured by the following method. The method of measuring the luminance for obtaining the contrast ratio will be described below with reference to FIG. First, the organic EL element 12 is fixed on a predetermined table in a dark room, and light is incident on the element at an angle of 45 °, and the fluorescent lamp 10 is arranged so that the illuminance on the element becomes 400 lux.
Next, when a luminance meter (BM-7) 11 is arranged so as to be at 45 ° with the element and at 90 ° with the fluorescent lamp, and a voltage is applied to the organic EL element so as to have an emission luminance of 100 cd / m 2. And the luminance when no voltage is applied. Then, a contrast ratio was calculated from the measurement results based on the following equation.

【0027】コントラスト比=発光時の輝度:非発光時
の輝度なお、輝度測定時の光学的環境は、有機EL素子
が実際に室内で使用される際の代表的な光学的環境を模
したものである。
Contrast ratio = luminance at the time of light emission: luminance at the time of non-light emission The optical environment at the time of luminance measurement is a typical optical environment when the organic EL element is actually used indoors. It is.

【0028】それぞれの実施例の作製条件と特性評価の
結果は表1に示す通りである。
Table 1 shows the manufacturing conditions and the results of the characteristic evaluation of each of the examples.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】以上の実施例の結果を下記にまとめる。本
発明による酸素欠乏型酸化膜を用いて電極を作製した場
合、比較例に示すような従来の有機EL素子に用いられ
ている電極を用いる素子よりもコントラストを向上する
ことができる。
The results of the above examples are summarized below. When an electrode is manufactured using the oxygen-deficient oxide film according to the present invention, the contrast can be improved as compared with an element using an electrode used in a conventional organic EL element as shown in a comparative example.

【0031】酸素欠乏型酸化膜を形成する元素がAlの
場合には、実施例1、2と比較例1から分かるように、
酸素欠乏型酸化膜中の酸素酸素濃度が高いと酸素欠乏型
酸化膜よりなる電極の面抵抗が高くなり発光層内に電荷
を効率よく注入できないため有機EL素子からの発光は
観測できないが、酸素濃度を適切に制御することで酸素
欠乏型酸化膜よりなる電極の面抵抗を下げ、発光を観測
することでき、コントラストの良い有機EL素子を得る
ことができる。
When the element forming the oxygen-deficient oxide film is Al, as can be seen from Examples 1 and 2 and Comparative Example 1,
If the oxygen-oxygen concentration in the oxygen-deficient oxide film is high, the surface resistance of the electrode formed of the oxygen-deficient oxide film increases, and charge cannot be efficiently injected into the light-emitting layer, so that light emission from the organic EL element cannot be observed. By appropriately controlling the concentration, the surface resistance of the electrode formed of the oxygen-deficient oxide film can be reduced, light emission can be observed, and an organic EL device with good contrast can be obtained.

【0032】また、酸素欠乏型酸化膜を形成する元素が
Taの場合には、比較例2、3に示すように酸素濃度を
制御するだけでは面抵抗を十分下げることができず、発
光を観測することができないが、実施例4と実施例5に
示すように金属と酸素欠乏型酸化膜を共蒸着することで
面抵抗を下げ、発光を観測できるようになり、コントラ
ストの良い有機EL素子を得ることができる。この場
合、実施例4に示すように酸素欠乏型酸化膜よりも仕事
関数の高い金属(Au)と酸素欠乏型酸化膜とを共蒸着
した電極よりも、実施例5に示すようAuに加えて、酸
素欠乏型酸化膜よりも仕事関数の低い金属(Mg)をも
共蒸着した電極の方が電極自身の仕事関数を低くできる
ため有機EL素子内に効率よく電荷を注入することがで
き、低電圧での駆動を行うことができる。ここで、Mg
も酸化物になる事が考えられるがMgの場合酸化物にな
るほうが仕事関数が低いのでたとえMgが酸化物になる
としても陰極の仕事関数を下げることはできる。
Further, when the element forming the oxygen-deficient oxide film is Ta, the sheet resistance cannot be sufficiently reduced only by controlling the oxygen concentration as shown in Comparative Examples 2 and 3, and light emission is observed. However, by co-evaporating a metal and an oxygen-deficient oxide film as shown in Example 4 and Example 5, the sheet resistance can be reduced, light emission can be observed, and an organic EL device having good contrast can be obtained. Obtainable. In this case, as shown in Example 5, in addition to Au as shown in Example 5, a metal (Au) having a higher work function than an oxygen-deficient oxide film and an electrode co-evaporated with an oxygen-deficient oxide film are used. Also, an electrode co-deposited with a metal (Mg) having a lower work function than an oxygen-deficient oxide film can lower the work function of the electrode itself, so that charges can be efficiently injected into the organic EL element, and Driving by voltage can be performed. Where Mg
It is also conceivable that Mg also becomes an oxide, but in the case of Mg, the work function is lower when it becomes an oxide, so that even if Mg becomes an oxide, the work function of the cathode can be lowered.

【0033】また、酸素欠乏型酸化膜を形成する元素が
Crの場合にも、比較例4に示すように酸素欠乏型酸化
膜からなる電極の仕事関数が高いため有機EL素子内に
効率良く電荷を注入することができず発光が観測されな
いが、実施例6に示すように仕事関数の低い金属(M
g)を共蒸着させることで陰極の仕事関数を下げること
ができ発光を観測することができ、コントラストの良い
有機EL素子が得られるようになる。
Also, when the element forming the oxygen-deficient oxide film is Cr, as shown in Comparative Example 4, since the work function of the electrode formed of the oxygen-deficient oxide film is high, charge is efficiently stored in the organic EL device. Cannot be injected and no light emission is observed, but as shown in Example 6, a metal (M
By co-evaporating g), the work function of the cathode can be lowered and light emission can be observed, so that an organic EL device with good contrast can be obtained.

【0034】(実施の形態2)図3は本発明の他の実施
例の構造を示す図である。実施の形態1の構造と異なる
点は、実施の形態1の酸素欠乏型酸化膜の陰極8の上に
導電性膜9を設けた点である。本願の素子を有機多層膜
7までは実施の形態1と同様の方法で作製し、その後表
2の陰極及び導電性膜を作製した。
(Embodiment 2) FIG. 3 is a view showing the structure of another embodiment of the present invention. The difference from the structure of the first embodiment is that a conductive film 9 is provided on the cathode 8 of the oxygen-deficient oxide film of the first embodiment. The device of the present invention was manufactured in the same manner as in Embodiment 1 up to the organic multilayer film 7, and then the cathodes and conductive films shown in Table 2 were manufactured.

【0035】[0035]

【表2】 [Table 2]

【0036】これらの素子について、実施の形態1と同
様の方法で反射率、陰極の面抵抗、仕事関数、及び導電
性膜の面抵抗、仕事関数及びコントラスト比を測定し
た。
With respect to these devices, the reflectance, the sheet resistance of the cathode, the work function, and the sheet resistance, the work function, and the contrast ratio of the conductive film were measured in the same manner as in the first embodiment.

【0037】実施例7と実施例1、実施例8と実施例6
を比較すると分かるように、面抵抗の低い金属電極を酸
素欠乏型酸化膜よりなる膜上に積層することで陰極の配
線抵抗が低減できるため駆動電圧をさげることができ
る。
Embodiment 7 and Embodiment 1, Embodiment 8 and Embodiment 6
As can be seen from the comparison, by laminating a metal electrode having a low sheet resistance on a film made of an oxygen-deficient oxide film, the wiring resistance of the cathode can be reduced, so that the driving voltage can be reduced.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明の構造によって、有機EL素子に
適した電極を作製することができ、かつ、有機EL素子
のコントラストを改善でき、従って明るい所でも見るこ
とができる高コントラストの有機EL素子の作製が可能
となる。
According to the structure of the present invention, an electrode suitable for an organic EL device can be manufactured, and the contrast of the organic EL device can be improved. Therefore, a high-contrast organic EL device that can be seen even in a bright place. Can be manufactured.

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

【図1】本発明の有機EL素子の実施例を示す断面図で
ある。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of an organic EL device of the present invention.

【図2】コントラストの測定系である。FIG. 2 is a contrast measurement system.

【図3】本発明の有機EL素子の他の実施例を示す断面
図である。
FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the organic EL device of the present invention.

【図4】従来の有機EL素子の断面図の例である。FIG. 4 is an example of a cross-sectional view of a conventional organic EL element.

【符号の説明】 1 透明基板 2 陽極 7 有機多層膜 8 陰極 9 導電性膜 10 蛍光灯 11 輝度計 12 有機EL素子[Description of Signs] 1 Transparent substrate 2 Anode 7 Organic multilayer film 8 Cathode 9 Conductive film 10 Fluorescent lamp 11 Luminance meter 12 Organic EL device

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 有機発光材料を含有する有機単層膜また
は有機多層膜が、陽極と陰極からなる1対の電極によっ
て挟持されており、前記1対の電極間に電圧を印加もし
くは電流を注入することにより前記有機発光材料を発光
させる有機EL素子において、 一方の電極が、酸素欠乏型酸化物を含む電極であること
を特徴とする有機EL素子。
1. An organic single-layer film or an organic multilayer film containing an organic light-emitting material is sandwiched between a pair of electrodes comprising an anode and a cathode, and a voltage is applied or a current is injected between the pair of electrodes. An organic EL device that emits light from the organic light-emitting material by doing so, wherein one of the electrodes is an electrode containing an oxygen-deficient oxide.
【請求項2】 前記酸素欠乏型酸化物を含む電極の面抵
抗が200Ω/□以下であることを特徴とする請求項1
に記載の有機EL素子。
2. An electrode containing the oxygen-deficient oxide has a sheet resistance of 200 Ω / □ or less.
3. The organic EL device according to claim 1.
【請求項3】 前記酸素欠乏型酸化物を含む電極の仕事
関数が5.0eV以下であることを特徴とする請求項1
または2に記載の有機EL素子。
3. The work function of the electrode containing the oxygen-deficient oxide is 5.0 eV or less.
Or the organic EL device according to 2.
【請求項4】 前記酸素欠乏型酸化物を含む電極は電気
導電性物質を含有することを特徴とする請求項1から3
のいずれかに記載の有機EL素子。
4. The electrode containing an oxygen-deficient oxide contains an electrically conductive substance.
The organic EL device according to any one of the above.
【請求項5】 前記酸素欠乏型酸化物を含む電極の外側
に該電極の面抵抗よりも低い面抵抗をもつ導電性膜を配
置することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記
載の有機EL素子。
5. The electrode according to claim 1, wherein a conductive film having a sheet resistance lower than the sheet resistance of the electrode is arranged outside the electrode containing the oxygen-deficient oxide. Organic EL device.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002063929A1 (en) * 2001-02-08 2002-08-15 Nec Corporation Organic el device
JP2005071696A (en) * 2003-08-21 2005-03-17 Sharp Corp Organic el device
US7116301B2 (en) 2002-04-09 2006-10-03 Sharp Kabushiki Kaisha Driving device for electro-optic device, display device using the driving device, driving method thereof, and weight determination method thereof
US7515126B2 (en) 2003-08-28 2009-04-07 Sharp Kabushiki Kaisha Driving circuit for display device, and display device
KR20160141035A (en) * 2015-05-27 2016-12-08 삼성전자주식회사 Fabrication method of semiconductor light emitting device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002063929A1 (en) * 2001-02-08 2002-08-15 Nec Corporation Organic el device
US7465963B2 (en) 2001-02-08 2008-12-16 Samsung Sdi Co., Ltd. Organic EL device
US7116301B2 (en) 2002-04-09 2006-10-03 Sharp Kabushiki Kaisha Driving device for electro-optic device, display device using the driving device, driving method thereof, and weight determination method thereof
JP2005071696A (en) * 2003-08-21 2005-03-17 Sharp Corp Organic el device
US7515126B2 (en) 2003-08-28 2009-04-07 Sharp Kabushiki Kaisha Driving circuit for display device, and display device
KR20160141035A (en) * 2015-05-27 2016-12-08 삼성전자주식회사 Fabrication method of semiconductor light emitting device

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