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JP2002324669A - 有機電界発光素子 - Google Patents

有機電界発光素子

Info

Publication number
JP2002324669A
JP2002324669A JP2001125367A JP2001125367A JP2002324669A JP 2002324669 A JP2002324669 A JP 2002324669A JP 2001125367 A JP2001125367 A JP 2001125367A JP 2001125367 A JP2001125367 A JP 2001125367A JP 2002324669 A JP2002324669 A JP 2002324669A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
organic
substrate
organic electroluminescent
light emitting
electroluminescent device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001125367A
Other languages
English (en)
Inventor
Toyoyasu Tadokoro
豊康 田所
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Seiki Co Ltd
Original Assignee
Nippon Seiki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Seiki Co Ltd filed Critical Nippon Seiki Co Ltd
Priority to JP2001125367A priority Critical patent/JP2002324669A/ja
Publication of JP2002324669A publication Critical patent/JP2002324669A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容易に形成でき、安定した特性が得られる有
機電界発光素子の提供を目的とする。 【解決手段】 基板10上に陽極11と陰極16とで挟
んだ少なくとも1層以上の有機層で構成される少なくと
も片側より光を取り出す事ができる有機電界発光素子で
ある。前記有機層はホスト材料とゲスト材料とを混合比
率が重量比500:1以上の関係にある有機蛍光体材料
を抵抗加熱法により数nm/秒の速度で基板10に蒸着さ
せて形成する発光層14を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機電界発光素子
(OLED)に関する。
【0002】
【従来の技術】有機化合物から成る発光層を有するOL
EDは、直流低電圧駆動を実現するものとして注目され
ており、例えば特公平6−32307号公報には、透光
性ガラスから成る基板の上面にインジウムスズ酸化物
(ITO)の半透明被膜から成る陽極を形成し、この上に
正孔注入層、発光層、アルミニュウム(Al)の被膜から
成る陰極を順次形成し、前記陽極と前記陰極との間に電
源を接続することにより、前記陽極で発生した正孔は前
記正孔注入層と前記発光層との界面へ伝達され、ここで
前記陰極から伝達された電子と結合して、可視光線を発
する構成が開示されている。
【0003】また、正孔注入を促進させるために、前記
正孔注入層と前記発光層との間に、正孔輸送層を介在さ
せる構成のOLEDや、前記正孔注入層と前記正孔輸送
層とを一体化した正孔注入・輸送層とする構成のOLE
Dも知られており、前記構成と同様に、前記陽極で発生
した正孔は前記正孔注入層と前記発光層との界面へ伝達
され、ここで前記陰極から伝達された電子と結合して、
可視光線を発し、この発光は、前記基板を通して前記O
LEDの外部へ照射される。
【発明が解決しようとする課題】
【0004】ところで、前記発光層は、ホスト材料に微
量のゲスト材料をドーピングしたものであるが、これを
形成するに際しては、前記ホスト材料と前記ゲスト材料
とを個別の坩堝に入れて各々を加熱する所謂共蒸着法が
用いられていた(例えば特開平11−204261号公
報参照)。
【0005】斯かる共蒸着法では、前記ホスト材料と前
記ゲスト材料との混合比率が大きい、例えば重量比10
0:1以上になると、前記ゲスト材料の蒸着を安定に制
御することが困難となり、発光特性や温度特性などの特
性の再現性が悪くなるという問題があった。
【0006】また、『月刊ディスプレイ1998年4月号』
の第55〜58ページに掲載された「混合単層蒸着膜を用い
た有機EL素子」の中において第56ページには、ホール
輸送材料TPD、電子輸送性発光材料のAlq3および発光
材料のDCMをあらかじめ目標の混合比で混合してある
粉体を蒸着ボード(前記坩堝に相当)に充填し真空中で
蒸発させる混合単層型のOLEDが開示されている。
【0007】斯かる混合単層型では、成膜後の混合比は
前記蒸着ボードへの充填比とほぼ一致することが可能で
あり、前記共蒸着の問題を改善することができるもの
の、前記蒸着ボードを10秒以内に摂氏約400度まで上昇
させて約20nm/秒の蒸着速度で行う必要があり、蒸着速
度が速いことに起因して膜の均一性の確保が困難であ
り、また大面積の作成には不向きであるという問題があ
った。
【0008】この発明は、容易に形成でき、安定した特
性が得られるOLEDの提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明のOLEDは、請求項1に記載のように、基
板上に陽極と陰極とで挟んだ少なくとも1層以上の有機
層で構成される少なくとも片側より光を取り出す事がで
きる有機電界発光素子であって、前記有機層はホスト材
料とゲスト材料とが微量ドーパントの関係にある有機蛍
光体材料を前記基板に蒸着させて形成する発光層を有す
るものである。
【0010】また、請求項2に記載のように、基板上に
陽極と陰極とで挟んだ少なくとも1層以上の有機層で構
成される少なくとも片側より光を取り出す事ができる有
機電界発光素子であって、前記有機層はホスト材料とゲ
スト材料と微量ドーパントの関係にある有機蛍光体材料
を抵抗加熱法により前記基板に蒸着させて形成する発光
層を有するものである。
【0011】また、請求項3に記載のように、基板上に
陽極と陰極とで挟んだ少なくとも1層以上の有機層で構
成される少なくとも片側より光を取り出す事ができる有
機電界発光素子であって、前記有機層はホスト材料とゲ
スト材料と微量ドーパントの関係にある有機蛍光体材料
を真空蒸着法により前記基板に蒸着させて形成する発光
層を有するものである。
【0012】特に、請求項1から請求項3において請求
項4に記載のように、前記微量ドーパントは、前記ホス
ト材料と前記ゲスト材料との混合比率が重量比100:
1以上であるものである。
【0013】特に、請求項1から請求項3において請求
項5に記載のように、前記蒸着の速度は、0.01〜2
nm/秒であるものである。
【0014】また、請求項6に記載のように、基板上に
陽極と陰極とで挟んだ少なくとも1層以上の有機層で構
成される少なくとも片側より光を取り出す事ができる有
機電界発光素子であって、前記有機層はホスト材料とゲ
スト材料とを混合比率が重量比500:1以上の関係に
ある有機蛍光体材料を抵抗加熱法により数nm/秒の速度
で前記基板に蒸着させて形成する発光層を有するもので
ある。
【0015】これにより、安定した特性が得られるOL
EDを容易に形成することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明を、添付図面に示した実施
の形態に基づき説明する。
【0017】本実施の形態の構成は、図1で示すよう
に、透光性ガラスから成る基板10の上面にITOの半透
明被膜から成る膜厚100[nm]の陽極11を形成し、この
上に銅フタロシアニン(CuPc)から成る膜厚20[nm]の正
孔注入層12、N,N'−ビス(3−メチルフェニル)−N,
N'−ジフェニル−[1,1'−ビフェニル]−4,4'−ジアミン
(TPD)から成る膜厚70[nm]の正孔輸送層13、後述す
る膜厚70[nm]の発光層14、及びAlから成る膜厚150[n
m]の陰極15を順次積層形成して成り、陽極11と陰極
15との間に数ボルト〜数十ボルトの直流電源16を接
続するものである。
【0018】発光層14は、ホスト材料とゲスト材料と
から構成され、発光特性や温度特性などの所望の特性を
得るために適宜好ましい材料が必要量用いられるが、前
記ホスト材料と前記ゲスト材料との混合比が大きい、例
えば100:1以上の場合に本発明は適しており、以下
に斯かる構成のOLEDの製造方法について説明する。
【0019】本実施の形態の製造装置は、図2で示すよ
うな蒸着装置から構成されており、20は真空槽であっ
て、この中に複数の蒸着用の坩堝21と膜厚モニタ用水
晶振動子22を有し、OLEDのベースとなる基板10
を真空槽20内の坩堝21の上方にセットする。この基
板10は、陽極11が塗布等により形成された後、表面
活性剤で超音波洗浄処理され、脱イオン化水で洗浄さ
れ、トルエン蒸気で脱脂され、強酸化剤で表面処理さ
れ、陽極11が坩堝21と対向する状態で真空槽20内
にセットされる。
【0020】そして、電極用アルミボード23で坩堝2
1を加熱することにより、陽極11の上面(図2では図
面の下方)に前記有機層及び陰極15を順次積層形成す
るため、坩堝21と基板10との間に位置するマスク2
4やシャッター25をマイクロコンピュータ(マイコ
ン)26により制御する構成となっている。
【0021】すなわち、マイコン26は、膜厚計27を
介して水晶振動子22からの膜厚データや8チャンネル
A/Dコンバータ28を介して坩堝21にセットした熱
電対(図示しない)からの温度データを得て、8ビット
3ポートPPI制御回路29を介して坩堝21の切り替え
とマスク24やシャッター25の制御を行うと共に、2
チャンネルD/Aコンバータ30を介してアルミボード
23を制御する。
【0022】これにより、真空槽20内の高真空下(〜
2×10↑−↑5[Torr])において、全ての前記有機層
と陰極15を連続蒸着することができる。
【0023】また、基板10をガラス等の透光性基板と
することにより、この基板10を通して発光層14から
の発光を外部へ照射する、すなわち、少なくとも片側よ
り光を取り出す事ができるOLEDとなり、一方、陰極
15を透光性とすることにより、これらバッファ層15
や陰極16を通して発光層14からの発光を外部へ照射
する、すなわち、少なくとも片側より光を取り出す事が
できるOLEDとなり、以上を組み合わせて用いること
も可能である。更に、基板10をシリコン等の非透光性
基板としてこの上に陰極15、発光層14、陽極11
(必要に応じて発光層14と陽極11との間に正孔輸送
層13、及び/又は、正孔注入層12、あるいは、これ
らを一体化した層を介在させても良い)をこの順番で積
層形成することにより、基板10の反対側である陽極1
1を通して発光層14からの発光を外部へ照射する、す
なわち、少なくとも片側より光を取り出す事ができるO
LEDとなる。
【0024】次に、発光層14の形成方法について説明
すると、発光層14は、ホスト材料とゲスト材料とから
構成されるもので、白色の発光を得る場合には、出光興
産製の商品名「IDE120」から成るホスト材料に出光興産
製の商品名「IDE103」から成るゲスト材料を混合比率が
重量比500:1に計量し、均一となるように乳鉢で混
合して有機蛍光体材料を作った後、これを坩堝21にセ
ットして前記抵抗加熱法により数nm/秒の蒸着速度によ
り基板10に蒸着させる。
【0025】この際、前記有機蛍光体材料の均一化を確
かめるために、混合した前記有機蛍光体材料へブラック
ライトを照射して、均一な発光が得られるか否かで判断
することが望ましい。
【0026】このように、蒸着前に前記ホスト材料と前
記ゲスト材料とを混合して前記有機蛍光体材料を得た後
に蒸着させることにより、前記ホスト材料に比べて微量
な前記ゲスト材料は前記ホスト材料に引きずられる形で
前記ホスト材料と一緒に蒸着することになり、同一の坩
堝21による一回の作業で前記ホスト材料と前記ゲスト
材料とを同時に蒸着させて発光層14を形成することが
できる。
【0027】これにより、前記有機蛍光体材料を作成す
る時点における前記ホスト材料と前記ゲスト材料との混
合比率に応じて所定のドーパント量を含んだ発光層14
を再現性良く得ることができ、特に混合比率が重量比1
000:1以上の微量ドーパント制御による発光層14
の形成に大きな効果を有し、しかも作業工程を簡素化で
きる。
【0028】発光層14の形成には、抵抗加熱法の他に
も真空蒸着法等によっても可能である。
【0029】なお、前記方法による発光層14の形成に
おいては、前記混合比率がおよそ重量比100:1以上
でないと、前記ホスト材料と前記ゲスト材料とを同時に
蒸着させることが困難となって使用できない。
【0030】また、発光層14の蒸着の速度は、できる
だけ低い(遅い)レート数が望ましく、0.01〜2nm
/秒が最適である。
【0031】
【発明の効果】この発明は、容易に形成でき、安定した
特性が得られるOLEDを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態の構成を説明する模式断
面図。
【図2】 同上の製造装置を説明する模式断面図。
【符号の説明】
10 基板 11 陽極 12 正孔注入層(有機層) 13 正孔輸送層(有機層) 14 発光層(有機層) 15 陰極 16 電源

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に陽極と陰極とで挟んだ少なくと
    も1層以上の有機層で構成される少なくとも片側より光
    を取り出す事ができる有機電界発光素子であって、前記
    有機層はホスト材料とゲスト材料とが微量ドーパントの
    関係にある有機蛍光体材料を前記基板に蒸着させて形成
    する発光層を有することを特徴とする有機電界発光素
    子。
  2. 【請求項2】 基板上に陽極と陰極とで挟んだ少なくと
    も1層以上の有機層で構成される少なくとも片側より光
    を取り出す事ができる有機電界発光素子であって、前記
    有機層はホスト材料とゲスト材料と微量ドーパントの関
    係にある有機蛍光体材料を抵抗加熱法により前記基板に
    蒸着させて形成する発光層を有することを特徴とする有
    機電界発光素子。
  3. 【請求項3】 基板上に陽極と陰極とで挟んだ少なくと
    も1層以上の有機層で構成される少なくとも片側より光
    を取り出す事ができる有機電界発光素子であって、前記
    有機層はホスト材料とゲスト材料と微量ドーパントの関
    係にある有機蛍光体材料を真空蒸着法により前記基板に
    蒸着させて形成する発光層を有することを特徴とする有
    機電界発光素子。
  4. 【請求項4】 前記微量ドーパントは、前記ホスト材料
    と前記ゲスト材料との混合比率が重量比100:1以上
    であることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか
    に記載の有機電界発光素子。
  5. 【請求項5】 前記蒸着の速度は、0.01〜2nm/秒
    であることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか
    に記載の有機電界発光素子。
  6. 【請求項6】 基板上に陽極と陰極とで挟んだ少なくと
    も1層以上の有機層で構成される少なくとも片側より光
    を取り出す事ができる有機電界発光素子であって、前記
    有機層はホスト材料とゲスト材料とを混合比率が重量比
    500:1以上の関係にある有機蛍光体材料を抵抗加熱
    法により数nm/秒の速度で前記基板に蒸着させて形成す
    る発光層を有することを特徴とする有機電界発光素子。
JP2001125367A 2001-04-24 2001-04-24 有機電界発光素子 Pending JP2002324669A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013084613A (ja) * 2007-04-27 2013-05-09 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置の作製方法
WO2023063163A1 (ja) * 2021-10-14 2023-04-20 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子用の混合粉体及びその製造方法、当該混合粉体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法、当該混合粉体における化合物の選択方法、及び真空蒸着用の組成物

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