【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に、少なくとも陽極、発光材料を含有する有機物層、及び陰極を積層してなる有機エレクトロルミネセンス素子(以下、「有機EL素子」という。)に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、有機EL素子により構成した表示装置は、自己発光性を有するため液晶(LCD)とバックライトを組合せた所謂LCDモジュールに比較して薄く、広視野角、応答スピードが早いなどの優位性があるため、実用化が進められている。
【0003】
この種の有機EL素子は、光透過性を有する基板上に陽極を形成し、その上に有機化合物からなる正孔輸送層、発光層、電子輸送層、及び陰極である電子注入層、電極を形成することにより構成され、陽極には一般的に透明電極で低抵抗な酸化インジウム錫(以下、「ITO」という。)が用いられている。
【0004】
しかし、ITO表面に突起部が存在すると、陰極との距離がその部分のみ短くなり、素子に電圧を負荷した場合、その部分に集中的に電流が流れてしまう。すなわち、リーク電流が発生し、時間が経過すると、突起部と陰極がショートしてその部分にしか電流が流れなくなり、そのうち輝度劣化を生じ発光しなくなる。
【0005】
そこで、特開平09−245965号公報には、陽極の成膜後に、例えば、ポリシング、ラッピング、テープラッピングなどの手法を用いて、その表面を研磨し平坦化することで、陽極の表面粗さを規定した発明が提案なされている。また、特開平09−007770号公報には、陽極の表面粗さを水に対する接触角で規定した発明が提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、有機EL素子の陽極としては、陽極表面の突起部の影響によるリーク電流の小さいことも重要であるが、その他に抵抗値が小さいこと、可視光波長(400〜700nm程度)における透過率が高いことが求められるが、これらの値を適切に規定した提案はなされていなかった。
【0007】
本発明は、上記の課題に鑑みて創案されたものであり、その目的は、リーク電流及び抵抗値が小さく、且つ、可視光波長(400〜700nm程度)における透過率が高く、長期間に亘って安定した発光特性を維持することができる有機EL素子を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成すべく、本発明の有機EL素子は、基板上に、少なくとも陽極、発光材料を含有する有機物層、及び陰極を備えてなる有機EL素子において、
陽極がイオンプレーティング法により酸化インジウム錫を主成分として形成され、陽極の膜厚が2700Å〜3500Åで、陽極の可視光波長(400〜700nm)における透過光の透過率が80%以上であり、陽極の少なくとも有機物層と接合する面の表面粗さは、原子間力顕微鏡での測定で最大値Rp−vが250Å以下、平均値Raが20Å以下であることを特徴としている。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の有機エレクトロルミネセンス素子は、基板上に、少なくとも陽極、発光材料を含有する有機物層、及び陰極を備えてなる有機エレクトロルミネセンス素子において、陽極がイオンプレーティング法により酸化インジウム錫を主成分として形成され、陽極の膜厚が2700Å〜3500Åで、陽極の可視光波長(400〜700nm)における透過光の透過率が80%以上であり、陽極の少なくとも有機物層と接合する面の表面粗さは、原子間力顕微鏡での測定で最大値Rp−vが250Å以下、平均値Raが20Å以下である。
【0010】
このような有機エレクトロルミネセンス素子は、後述の検討結果から明らかとなるように、リーク電流及び抵抗値が小さく、且つ、可視光波長(400〜700nm程度)における透過率が高く、長期間に亘って安定した発光特性を維持することができる。
【0011】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき、検討結果と合わせて詳細に説明するが、本発明は本実施形態に限るものではない。
【0012】
図1は、本実施形態の有機EL素子における層構成を示す模試図である。図1に示すように、本実施形態の有機EL素子は、光透過性を有する基板1上に、少なくとも陽極2、発光材料を含有する有機物層9、及び陰極3を備えてなり、例示した素子では、有機物層9が有機化合物からなる正孔輸送層6、発光層7、電子輸送層8により構成され、陰極3が電子注入層4及び電極5により構成されている。
【0013】
陽極2として要求される性質は、表面が滑らかなこと(突起部の影響によるリーク電流の小さいこと)、抵抗値が小さいこと(低消費電流化、表示パネルの発光時の輝度むら対策)、及び可視光波長(400〜700nm程度)における透過率が大きいことである。無機材料では、上記の他に仕事関数が大きい(4eV以上)点を考慮すると、例えば、CuI、ITO、SnO2、ZnOなどが挙げられる。また、有機材料では、例えば、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性ポリマ系が挙げられる。
【0014】
本発明では、これらの構成材料のうち、抵抗値が低く、可視光波長(400〜700nm程度)における透過率が大きい特徴を有するITOに絞って検討を行なった。
【0015】
ITOは、スパッタリング法、イオンプレーティング法等で形成されるが、形成されるITOの表面状態や抵抗値は、成膜方法及び成膜材料、基板温度、酸素分圧、蒸着速度などの成膜条件で大きく異なる。
【0016】
そこで、スパッタリング法とイオンプレーティング法により膜厚3000ÅのITO品を作製し、表面粗さと抵抗値について検討を行った。成膜条件は、スパッタリング法の場合、ターゲット材料は酸化錫を7wt%を含有するITO、基板温度250℃、成膜中圧力5×10−1Pa、酸素分圧3×10−2Paとし、イオンプレーティング法においては、ターゲット材料は酸化錫を7wt%を含有するITO、基板温度230℃、成膜中圧力5×10−1Pa、酸素分圧3×10−2Paとした。
【0017】
ITOの表面状態は、原子力間顕微鏡を用いて評価する。この場合の測長範囲は100μmであり、スキャンスピードは、0.5Hzである。イオンプレーティング品の表面粗さの最大値Rp−vは164Å、かつ表面粗さの平均値Raが12Åであった。一方、スパッタ品の表面粗さの最大値Rp−vは273Å、かつ表面粗さの平均値Raが26Åであった。このようにして、イオンプレーティング品の方が表面の突起が少ない(粗さが小さい)ことが判った。
【0018】
表面粗さを測定する場合、原子力間顕微鏡を用いたが、測定モードはノンコンタクトモードが良い。コンタクトモードの場合、ITOの成膜時に極微量なスプラッシュ物が基板に密着することがある。スプラッシュ物の部分を測定している際にスプラッシュ物が剥離し、プルーブの先端に貼り付く可能性があるため、その後の測定データの信頼性がなくなるからである。
【0019】
次に、シート抵抗値を測定した。イオンプレーティングは、4Ω/□、スパッタ品は、5Ω/□であった。そこで、表面粗さが小さく、抵抗値が小さいことからイオンプレーティング法がITOの成膜に適していることが判明した。
【0020】
イオンプレーティング法で膜厚1200Å、2000Å、2700Å、3500Å、4000ÅのITOを作製し、抵抗値、表面粗さ、可視光波長(400〜700nm程度)における光透過率を測定した。透過率の測定は、JIS R 1635により評価するもので、試験片を測定光に垂直に置き測定光は入射角0°でITO側から入射して基板側(JISで定めた基板)に透過するようにして測定した値である。表1にその結果を示しており、サンプル数10個の平均値である。
【0021】
【表1】
【0022】
表1より、抵抗値は膜厚が厚い程低いこと、表面粗さの平均値Raはどの膜厚でも10Å程度で差は見られないが、表面粗さの最大値Rp−vは膜厚が薄い程大きい傾向にあることが判明した。すなわち、平均粗さRaのみで表面粗さを規定すると、突起部の発生を見逃すことになることが判った。したがって、表面粗さは平均値Raと最大値Rp−vの両者を規定する必要があることが判った。
【0023】
後述する実施例で説明するが、表面粗さの最大値Rp−vが300Å以上の場合にはリーク電流が発生し易いため、陽極の膜厚としては2700Å以上が良いと言える。
【0024】
また、可視光波長(400〜700nm程度)における透過率は、3500Å以下であれば80%以上であることが判った。透過率は高いほど良いが、80%以上あれば表示パネルの設計上充分と言える。
【0025】
以上の結果から、イオンプレーティング法によるITOの最適な膜厚は、シート抵抗値については2700Å以上、表面粗さRp−v、Raについては2700Å以上、透過率については3500Å以下が良いことが判った。すなわち、2700Å〜3500Åが最も良い条件であることが判明した。また、この範囲の膜厚のITOを用いてダークスポットの発生状況についても調査したが、ダークスポットは発生し難いことが判った。これは、後述する実施例においても明らかとなる。
【0026】
以下に、本実施形態の有機EL素子における他の構成要素について説明する。
【0027】
光透過性を有する基板1としては、一般的に使用されているガラスが用いられ、例えば、無アルカリガラス、石英、ホウ珪酸ガラス、ソーダガラスが挙げられる。また、可撓性を有する基板でも良く、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、ポリエーテルスルフォンサン(PES)、ポリエーテルエチルケトン(PEEK)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)トリアセチルセルロース(TAC)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリフッ化ビニル(PFV)、ポリアクリレート(PA)、非晶質ポリオレフィン、フッ素樹脂などの高分子フィルムを用いてもよい。
【0028】
陰極3を構成する電子注入層4としては、仕事関数の小さい(4eV以下)金属、金属合金などを用いることができ、具体的にはマグネシウム、マグネシウムと銀との合金、ナトリウム、ナトリウムとカリウムとの合金、アルミニウムとリチウムとの合金、インジウムや希土類金属などが挙げられる。また、電子注入層4の上に電極5として、例えば、AlやMgなどの金属を形成する。
【0029】
有機物層9とは、実質的に1種類または多種類の有機発光材料のみからなる薄膜や、1種類または多種類の有機発光材料と正孔輸送材料、電子注入材料との混合物からなる薄膜など、発光層として機能する単層構造や、発光層以外に正孔輸送材料、電子注入材料を個別に2層以上の多層構造を有するものをいう。有機物層9の構成材料には、従来より有機EL素子で用いられている正孔輸送材料、有機発光材料、電子注入材料をそのまま使用することができる。
【0030】
正孔輸送層6としては、例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、アニリン系共重合体、ポリアリールアルカン誘導体、スチルベン誘導体、ヒドラゾン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントランセン誘導体、フルオレノン誘導体、シラザン誘導体、ポリシラン系化合物などが挙げられる。
【0031】
発光層7としては、例えば、ベンゾチアゾール系、金属キレート化オキシノイド化合物、スチルベンゼン系化合物、芳香族ジメチルリジン化合物、ジスチルピラジン誘導体ベンゾイミダゾール系、ベンゾオイサゾール系などが挙げられる。
【0032】
電子輸送層8としては、例えば、ニトロ置換フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、チオピランジオイシド誘導体などの複素環テトラカルボン酸無水物、フレオレニリンデンメタン誘導体、オキサジアゾール誘導体、8−キノリノール誘導体、カルボジイミド、アントロン誘導体などが挙げられる。
【0033】
以上説明したように、本実施形態における有機物層9は、有機化合物からなる発光材料を含む有機単層薄膜、もしくは有機多層薄膜であり、陰極3は公知の構成である。
【0034】
【実施例】
以下に、本発明の一実施例を詳細に説明するが、本発明は本実施例に限るものではない。
【0035】
図2は、本実施例の有機EL素子における層構成を示す模式図である。図2に示すように、板厚が0.7mmで、10mm角のガラス基板(SiO2系)1上に、イオンプレーティング法により、表1に示した種類と同じ膜厚1200Å、2000Å、2700Å、3500Å、4000ÅのITO品を作製した。
【0036】
蒸着ソースには、In2O3が90%とSnO2が10%との混合焼結品を使用した。成膜条件は、基板温度、酸素分圧、及び蒸着速度を種々変更して作製した。その後、フォトリソグラフィ工程で3mm角の形状とし、この基板をイソプロピルアルコール(IPA)溶液で5分間洗浄し、純水中で超音波洗浄した後、UVオゾン洗浄機で10分間洗浄した。
【0037】
このITO蒸着ガラスを蒸着機の基板ホルダーに固定し、1×10−4Paの真空中でITO側に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(以下、「TPD」という。)を100Å蒸着して正孔輸送層6を積層した。
【0038】
次に、発光層7としてトリス(8−キノリノール)アルミニウム(以下、「Alq3」という。)にキナクリドンを共蒸着により5%ドーピングした層を200Å設けた。次に電子輸送層8であるAlq3を500Å蒸着した。
【0039】
そして、陰極3として、アルミニウムとリチウムとの混合金属を60Å蒸着して電子注入層4を積層した後、さらにアルミニウムを1200Å蒸着して電極5を積層し、有機EL素子を作成した。
【0040】
その後、大気中の水分の影響を受けないように、窒素雰囲気中で各有機EL素子を封止容器12で覆い、接着剤14によりガラス基板1と接合した。すなわち、封止容器12とガラス基板1とで区画される空間には窒素ガス13が封入されている。
【0041】
各有機EL素子のサンプルにDC定電流を流し、発光輝度を100cd/m2で100時間駆動して、ダークスポット試験を行った。
【0042】
表2は、発光部の初期(素子作成直後)及びダークスポット試験後(100時間駆動後)におけるダークスポットの数を示している。ダークスポットの数の測定は、倍率100倍の暗視野で、0.5mm角内に0.2μm以上のパーティクルの数を数えて行った。
【0043】
【表2】
【0044】
表2に示すように、2000Å以下の場合は、ダークスポットが発生し易い。また、駆動後には素子作製直後のダークスポットの拡大が見られ、また、数が増加し易いことが判った。
【0045】
図3はITO厚みが1200Å品の素子作成直後におけるダークスポットの発生状況を示す説明図であり、図4はITO厚みが1200Å品の100時間駆動後におけるダークスポットの発生状況を示す説明図である。また、図5はITO厚みが3500Å品の素子作成直後におけるダークスポットの発生状況を示す説明図であり、図6はITO厚みが3500Å品の100時間駆動後におけるダークスポットの発生状況を示す説明図である。図3乃至図6において、11はダークスポットであり、100時間駆動後におけるダークスポットの発生状況が、3500Å品よりも1200Å品の方が多数見られる。すなわち、ITOの膜厚が2700Å〜4000Åの範囲のものは、ダークスポットが発生し難いことが判った。これは、ITO表面の突起部が小さいからである。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、陽極の不具合による有機EL素子のショート破壊、輝度劣化の原因となるリーク電流の発生を防止することができ、長時間に亘って安定した発光特性を維持することができる有機EL素子を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の有機EL素子における層構成を示す模式図である。
【図2】本発明の実施例の有機EL素子における層構成を示す模式図である。
【図3】本発明の実施例において、ITO厚みが1200Å品の素子作成直後のダークスポット発生状況を示す説明図である。
【図4】本発明の実施例において、ITO厚みが1200Å品の100時間駆動後のダークスポット発生状況を示す説明図である。
【図5】本発明の実施例において、ITO厚みが3500Å品の素子作成直後のダークスポット発生状況を示す説明図である。
【図6】本発明の実施例において、ITO厚みが3500Å品の100時間駆動後のダークスポット発生状況を示す説明図である。
【符号の説明】
1 基板
2 陽極
3 陰極
4 電子注入層
5 電極
6 正孔輸送層
7 発光層
8 電子輸送層
9 有機物層
10 突起部
11 ダークスポット
12 封止容器
13 窒素ガス
14 接着剤[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic electroluminescence device (hereinafter, referred to as “organic EL device”) in which at least an anode, an organic material layer containing a luminescent material, and a cathode are stacked on a substrate.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, a display device constituted by an organic EL element has advantages such as thinness, a wide viewing angle, and a fast response speed as compared with a so-called LCD module in which a liquid crystal (LCD) and a backlight are combined because of a self-luminous property. Therefore, practical application is being promoted.
[0003]
In this type of organic EL device, an anode is formed on a light-transmitting substrate, and a hole transport layer, a light-emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer, which is a cathode, and an electrode are formed on the anode. Indium tin oxide (hereinafter, referred to as “ITO”), which is a transparent electrode and has low resistance, is generally used for the anode.
[0004]
However, if a protrusion is present on the ITO surface, the distance from the cathode is reduced only at that portion, and when a voltage is applied to the element, current flows intensively at that portion. That is, when a leak current occurs and the time elapses, the projection and the cathode are short-circuited, and current flows only to that portion, and the luminance is deteriorated and light emission stops.
[0005]
Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-245965 discloses that after the anode is formed, the surface of the anode is polished and flattened by using a technique such as polishing, lapping, or tape lapping, thereby reducing the surface roughness of the anode. The specified invention has been proposed. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-007770 proposes an invention in which the surface roughness of the anode is defined by the contact angle with water.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, it is important for the anode of the organic EL element to have a small leakage current due to the influence of the projections on the anode surface, but it also has a small resistance value and a low transmittance at a visible light wavelength (about 400 to 700 nm). It is required to be high, but no proposal has been made to properly define these values.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object a low leakage current and a low resistance value, a high transmittance at a visible light wavelength (about 400 to 700 nm), and a long term. It is an object of the present invention to provide an organic EL device capable of maintaining stable light-emitting characteristics.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an organic EL device of the present invention is an organic EL device comprising at least an anode, an organic material layer containing a luminescent material, and a cathode on a substrate.
The anode is formed by indium tin oxide as a main component by an ion plating method, the thickness of the anode is 2700 ° to 3500 °, and the transmittance of transmitted light at a visible light wavelength (400 to 700 nm) of the anode is 80% or more; The surface roughness of at least the surface of the anode bonded to the organic material layer is characterized in that the maximum value Rp-v is 250 ° or less and the average value Ra is 20 ° or less as measured by an atomic force microscope.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The organic electroluminescent device of the present invention is an organic electroluminescent device comprising at least an anode, an organic material layer containing a luminescent material, and a cathode on a substrate, wherein the anode mainly comprises indium tin oxide by an ion plating method. The anode has a film thickness of 2700-3500 °, a transmittance of transmitted light at a visible light wavelength (400-700 nm) of 80% or more, and a surface roughness of at least a surface of the anode that is bonded to an organic material layer. The maximum value Rp-v is 250 ° or less and the average value Ra is 20 ° or less as measured by an atomic force microscope.
[0010]
Such an organic electroluminescent element has a small leak current and a low resistance, a high transmittance at a visible light wavelength (about 400 to 700 nm), and a long period of time, as will be apparent from the examination results described later. As a result, stable light emission characteristics can be maintained.
[0011]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and examination results, but the present invention is not limited to the embodiments.
[0012]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a layer configuration in the organic EL device of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the organic EL device of the present embodiment includes at least an anode 2, an organic material layer 9 containing a luminescent material, and a cathode 3 on a light-transmitting substrate 1. In this example, the organic material layer 9 is composed of a hole transport layer 6, a light emitting layer 7, and an electron transport layer 8 made of an organic compound, and the cathode 3 is composed of an electron injection layer 4 and an electrode 5.
[0013]
The properties required for the anode 2 are that the surface is smooth (small leakage current due to the influence of the protrusions), the resistance value is small (lower current consumption, measures against uneven brightness during light emission of the display panel), and High transmittance at a visible light wavelength (about 400 to 700 nm). Considering that the inorganic material has a large work function (4 eV or more) in addition to the above, examples thereof include CuI, ITO, SnO 2 , and ZnO. In addition, examples of the organic material include conductive polymer systems such as polythiophene, polypyrrole, and polyaniline.
[0014]
In the present invention, among these constituent materials, the study was focused on ITO having a characteristic of having a low resistance value and a large transmittance at a visible light wavelength (about 400 to 700 nm).
[0015]
ITO is formed by a sputtering method, an ion plating method, or the like. The surface state and the resistance value of the formed ITO are determined by a film forming method, a film forming material, a substrate temperature, an oxygen partial pressure, a deposition rate, and the like. It varies greatly depending on conditions.
[0016]
Therefore, an ITO product having a thickness of 3000 mm was manufactured by a sputtering method and an ion plating method, and the surface roughness and the resistance value were examined. The film formation conditions are as follows: in the case of sputtering, the target material is ITO containing 7 wt% of tin oxide, the substrate temperature is 250 ° C., the pressure during film formation is 5 × 10 −1 Pa, and the oxygen partial pressure is 3 × 10 −2 Pa. In the ion plating method, the target material was ITO containing 7 wt% of tin oxide, the substrate temperature was 230 ° C., the pressure during film formation was 5 × 10 −1 Pa, and the oxygen partial pressure was 3 × 10 −2 Pa.
[0017]
The surface state of the ITO is evaluated using a nuclear microscope. In this case, the length measurement range is 100 μm, and the scan speed is 0.5 Hz. The maximum value Rp-v of the surface roughness of the ion-plated product was 164 °, and the average value Ra of the surface roughness was 12 °. On the other hand, the maximum value Rp-v of the surface roughness of the sputtered product was 273 °, and the average value Ra of the surface roughness was 26 °. Thus, it was found that the ion-plated product had fewer protrusions (lower roughness) on the surface.
[0018]
When measuring the surface roughness, an atomic force microscope was used, but the measurement mode is preferably a non-contact mode. In the case of the contact mode, a very small amount of splash may adhere to the substrate when the ITO film is formed. This is because, during measurement of the portion of the splash object, the splash object may peel off and stick to the tip of the probe, so that the reliability of subsequent measurement data is lost.
[0019]
Next, the sheet resistance was measured. The ion plating was 4Ω / □, and the sputtered product was 5Ω / □. Therefore, it has been found that the ion plating method is suitable for ITO film formation because the surface roughness is small and the resistance value is small.
[0020]
ITO having a film thickness of 1200 °, 2000 °, 2700 °, 3500 °, and 4000 ° was prepared by an ion plating method, and the resistance value, surface roughness, and light transmittance at a visible light wavelength (about 400 to 700 nm) were measured. The transmittance is measured according to JIS R 1635. A test piece is placed perpendicular to the measurement light, and the measurement light is incident from the ITO side at an incident angle of 0 ° and transmitted to the substrate side (substrate defined by JIS). It is a value measured as described above. Table 1 shows the results, which are average values of 10 samples.
[0021]
[Table 1]
[0022]
From Table 1, it can be seen that the resistance value is lower as the film thickness is larger, and that the average value of surface roughness Ra is about 10 ° at any film thickness and no difference is observed, but the maximum surface roughness value Rp-v is It turned out that the thinner the film, the larger the tendency. In other words, it was found that if the surface roughness was defined only by the average roughness Ra, the occurrence of the projection would be overlooked. Therefore, it was found that the surface roughness needed to define both the average value Ra and the maximum value Rp-v.
[0023]
As will be described in the examples described later, when the maximum value of the surface roughness Rp-v is 300 ° or more, a leak current is likely to occur, so it can be said that the anode film thickness is preferably 2700 ° or more.
[0024]
Further, it was found that the transmittance at a visible light wavelength (about 400 to 700 nm) was 80% or more if it was 3500 ° or less. The higher the transmittance, the better, but if it is 80% or more, it can be said that the design of the display panel is sufficient.
[0025]
From the above results, it is found that the optimum film thickness of ITO by the ion plating method is 2700 ° or more for the sheet resistance value, 2700 ° or more for the surface roughness Rp-v and Ra, and 3500 ° or less for the transmittance. Was. That is, it turned out that 2700-3500 degrees is the best condition. The occurrence of dark spots was also investigated using ITO having a film thickness in this range, and it was found that dark spots were unlikely to occur. This will be clear in the embodiments described later.
[0026]
Hereinafter, other components of the organic EL device of the present embodiment will be described.
[0027]
As the substrate 1 having optical transparency, generally used glass is used, and examples thereof include non-alkali glass, quartz, borosilicate glass, and soda glass. Further, a flexible substrate may be used. For example, polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polyethersulfonesan (PES), polyetherethylketone (PEEK), polyethylene (PE), polypropylene (PP) A polymer film such as acetyl cellulose (TAC), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl fluoride (PFV), polyacrylate (PA), amorphous polyolefin, or a fluororesin may be used.
[0028]
As the electron injection layer 4 constituting the cathode 3, a metal, a metal alloy, or the like having a small work function (4 eV or less) can be used, and specifically, magnesium, an alloy of magnesium and silver, sodium, sodium and potassium, and the like. Alloys, alloys of aluminum and lithium, indium and rare earth metals, and the like. Further, as the electrode 5, for example, a metal such as Al or Mg is formed on the electron injection layer 4.
[0029]
The organic layer 9 may be a thin film substantially composed of only one or more kinds of organic light emitting materials, a thin film composed of a mixture of one or more kinds of organic light emitting materials and a hole transport material, an electron injection material, and the like. It refers to a single-layer structure functioning as a light-emitting layer, or a multilayer structure having two or more layers of a hole transport material and an electron injection material separately from the light-emitting layer. As a constituent material of the organic material layer 9, a hole transport material, an organic light emitting material, and an electron injection material conventionally used in an organic EL device can be used as they are.
[0030]
Examples of the hole transport layer 6 include a triazole derivative, an oxadiazole derivative, an imidazole derivative, a phenylenediamine derivative, an arylamine derivative, a pyrazoline derivative, a pyrazolone derivative, an aniline-based copolymer, a polyarylalkane derivative, a stilbene derivative, and a hydrazone. Derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styryl anthracene derivatives, fluorenone derivatives, silazane derivatives, polysilane compounds and the like.
[0031]
Examples of the light emitting layer 7 include a benzothiazole compound, a metal chelated oxinoid compound, a stilbenzene compound, an aromatic dimethyl lysine compound, a distilpyrazine derivative benzimidazole compound, and a benzooisazole compound.
[0032]
Examples of the electron transport layer 8 include a heterocyclic tetracarboxylic anhydride such as a nitro-substituted fluorenone derivative, an anthraquinodimethane derivative, and a thiopyrandioiside derivative, a fluorenylidene methane derivative, an oxadiazole derivative, and 8-quinolinol. Derivatives, carbodiimides, anthrone derivatives and the like.
[0033]
As described above, the organic layer 9 in the present embodiment is an organic single-layer thin film or an organic multilayer thin film containing a light emitting material made of an organic compound, and the cathode 3 has a known configuration.
[0034]
【Example】
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to this embodiment.
[0035]
FIG. 2 is a schematic diagram showing a layer configuration in the organic EL device of this example. As shown in FIG. 2, on a glass substrate (SiO 2 system) 1 having a thickness of 0.7 mm and a square of 10 mm, the same film thicknesses as those shown in Table 1 were formed by ion plating at 1200 °, 2000 °, and 2700 °. An ITO product having a thickness of 3500 ° and 4000 ° was prepared.
[0036]
As a deposition source, a mixed sintered product of 90% of In 2 O 3 and 10% of SnO 2 was used. The film was formed by changing the substrate temperature, the oxygen partial pressure, and the deposition rate variously. Thereafter, the substrate was formed into a 3 mm square shape by a photolithography process, and this substrate was washed with an isopropyl alcohol (IPA) solution for 5 minutes, ultrasonically washed in pure water, and then washed with a UV ozone washing machine for 10 minutes.
[0037]
This ITO vapor-deposited glass was fixed to a substrate holder of a vapor deposition machine, and N, N′-bis (3-methylphenyl-N, N′-diphenyl [1,1 ′) was placed on the ITO side in a vacuum of 1 × 10 −4 Pa. -Biphenyl] -4,4'-diamine (hereinafter referred to as "TPD") was deposited at 100 [deg.] To laminate the hole transport layer 6.
[0038]
Next, as the light-emitting layer 7, a layer formed by doping 5% of quinacridone into tris (8-quinolinol) aluminum (hereinafter, referred to as “Alq 3 ”) by co-evaporation was provided at 200 °. Next, Alq 3 as the electron transport layer 8 was deposited at 500 °.
[0039]
Then, as the cathode 3, a mixed metal of aluminum and lithium was deposited at 60 ° to deposit the electron injection layer 4, and then aluminum was deposited at 1200 ° to deposit the electrode 5, thereby producing an organic EL device.
[0040]
Thereafter, each organic EL element was covered with a sealing container 12 in a nitrogen atmosphere so as not to be affected by moisture in the air, and bonded to the glass substrate 1 with an adhesive 14. That is, the space defined by the sealing container 12 and the glass substrate 1 is filled with the nitrogen gas 13.
[0041]
A dark spot test was performed by applying a DC constant current to each organic EL element sample and driving the emission luminance at 100 cd / m 2 for 100 hours.
[0042]
Table 2 shows the number of dark spots in the initial stage of the light emitting unit (immediately after the device was created) and after the dark spot test (after driving for 100 hours). The number of dark spots was measured by counting the number of particles of 0.2 μm or more within a 0.5 mm square in a dark field with a magnification of 100 times.
[0043]
[Table 2]
[0044]
As shown in Table 2, when the angle is 2000 ° or less, a dark spot is easily generated. In addition, it was found that the dark spots were enlarged immediately after the device was manufactured after driving, and the number was likely to increase.
[0045]
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the state of occurrence of dark spots immediately after the device having an ITO thickness of 1200 mm is produced, and FIG. 4 is an explanatory diagram showing the occurrence of dark spots after driving an ITO product of 1200 mm thickness for 100 hours. . FIG. 5 is an explanatory view showing the state of occurrence of dark spots immediately after the production of an element having an ITO thickness of 3500 mm, and FIG. 6 is an explanatory view showing the occurrence of dark spots after 100 hours of driving of an ITO thickness of 3500 mm. It is. In FIG. 3 to FIG. 6, reference numeral 11 denotes a dark spot. The occurrence of dark spots after 100 hours of driving is found more frequently for 1200 mm products than for 3500 mm products. That is, it was found that when the ITO film thickness was in the range of 2700 ° to 4000 °, dark spots were hardly generated. This is because the protrusions on the ITO surface are small.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the short-circuit destruction of the organic EL element due to the failure of the anode and the occurrence of the leak current which causes the luminance degradation, and to achieve the stable light emission characteristics for a long time. It is possible to provide an organic EL element that can be maintained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a layer configuration in an organic EL device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a layer configuration in an organic EL device according to an example of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory view showing a state of occurrence of a dark spot immediately after a device having an ITO thickness of 1200 mm is produced in an example of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state of occurrence of dark spots after driving for 100 hours for a product having an ITO thickness of 1200 mm in an example of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state of occurrence of dark spots immediately after an element having an ITO thickness of 3500 mm is formed in an example of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state of occurrence of dark spots after driving for 100 hours for a product having an ITO thickness of 3500 mm in an example of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Anode 3 Cathode 4 Electron injection layer 5 Electrode 6 Hole transport layer 7 Emission layer 8 Electron transport layer 9 Organic layer 10 Projection part 11 Dark spot 12 Sealing container 13 Nitrogen gas 14 Adhesive