JP3253740B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
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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
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Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Description
光するエレクトロルミネッセンスを利用した発光層等の
有機機能層を備えたエレクトロルミネッセンス素子に関
する。
ラウン管(CRT)が広く利用されている。表示装置の薄
型化のために液晶型素子(LCD)も開発されている。更
に、完全固体型として低電圧で高輝度の発光が得られる
エレクトロルミネッセンス素子(EL)も開発されてい
る。
エレクトロルミネッセンス材料で分類すると、無機物か
らなるものと有機物からなる発光層を有するものとに分
けられる。有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極
と陰極との間に、陽極側から有機物からなる正孔輸送
層、有機物からなる発光層及び有機物からなる電子輸送
層(電子輸送層は必要があれば設けられる)などの有機
機能層を積層した構造を有している。陰極は電子を放出
しやすい低仕事関数のLi,Sr,Ca,K,Al,M
g,Ag又はこれ等の合金の金属材料で、有機発光層は
例えばアルミキノリン、クマリン化合物等の蛍光体材料
で、有機正孔輸送層は陽極から正孔を注入させ易くする
機能と電子をブロックする材料で、有機電子輸送層は電
極から電子を注入させ易くする材料で、それぞれ形成さ
れる。該素子において、一対の電極から注入された電子
と正孔との再結合によって励起子が生じ、この励起子が
放射失活する過程で光を放つ。
クス型の有機エレクトロルミネッセンス素子は、ガラス
透明基板1上に、ITO等の複数の透明陽極2と、有機
正孔輸送層3と、有機発光層4と、透明陽極2に交差す
る複数の背面陰極5とを順に積層した有機機能層の2層
構造のものや、有機機能層の3層構造の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子は、図2に示すように有機発光層4
及び背面陰極5間に有機電子輸送層6がさらに配され
る。
Mgなどの合金を金属陰極に用いた場合、金属陰極にピ
ンホールが生じ、素子を発光させた場合、このピンホー
ルを中心に周囲より暗く発光しない円形の領域(以下、
黒点という)が発生し、表示品質を落としていた。更
に、このピンホールより水分等が侵入することにより、
この黒点の大きさが拡大する。
命が長いかつ、黒点のほとんどが発生しない有機エレク
トロルミネッセンス素子を提供することにある。
ルミネッセンス素子は、基板上に順に積層された少なく
とも陽極、有機化合物からなる発光層を含む有機機能
層、及び陰極を有する有機エレクトロルミネッセンス素
子であって、前記有機機能層の反対側の前記陰極上に積
層されかつ前記陰極のヤング率より小なるヤング率を有
する保護電極層を有することを特徴とする。
高い有機エレクトロルミネッセンス素子がえられる。
する。図3に示すように、本実施例は、ガラス透明基板
1上に、ITO等の複数の透明陽極2と、有機正孔輸送
層3と、有機発光層4と、透明陽極2に交差する複数の
背面陰極5とを順に積層し、さらに陰極5の上、すなわ
ち有機正孔輸送層3及、有機発光層4の有機機能層の反
対側に、陰極のヤング率より小なるヤング率を有する保
護電極層5aを積層した構造を有する。図示する有機エ
レクトロルミネッセンス素子は、有機機能層の2層構造
であるが、有機発光層及び背面陰極間に有機電子輸送層
がさらに積層された3層構造でもよい。
関数の陰極5と小なるヤング率の保護電極層5aとから
なる2層構造とする。そしてそれらの材料は、保護電極
層5aを金属陰極5より伸展性に優れ、かつ低融点で成
膜性の良好な金属とする。金属陰極5には、発光効率が
良く駆動寿命の長い仕事関数の低い、Li,Sr,C
a,Kなどと、Al,Mg,Agなどの合金を用い、保
護電極層5aには、In,Pb,Biなどのヤング率の
低い金属もしくはこれらを含む合金を用いる。
々の金属のヤング率と融点を表1に示す。
ンス素子は、金属陰極5にピンホールがあっても、その
うえに積層された軟かい保護電極層5aがそのピンホー
ルをカバーするため、発光させても黒点がほとんど発生
しない。また、保護電極層5aが軟かく残留応力が少な
いので、素子に悪影響を与えない。本実施例により、A
l,Mg系の寿命とIn系の黒点の少なさの両方の特長
を持つ有機エレクトロルミネッセンス素子が得られる。
なる正孔輸送層、発光層からなる有機エレクトロルミネ
ッセンス素子としたが、有機機能層の代わりに無機発光
層等の無機機能層とした場合でも、同様の効果を得るこ
とができる。 (具体例1)ガラス基板上に透明電極として、ITOを
約1000Å形成した後、正孔輸送層としてTPDを500
Å、発光層としてAlq3を500Å、陰極としてAl−L
i合金(Alのヤング率7.6×103kg/m2)を10
00Å、さらに保護電極層としてIn(ヤング率1.0×
103kg/m2)を1μm、それぞれ10-5Torr以下の
真空下において、抵抗加熱蒸着法により順次積層し、有
機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
ろ緑色の明るい発光が得られた。この時の発光面を図4
に示す。 (比較例1)比較例として、Inの保護電極層を積層し
ない以外は、実施例と全く同様に作製した。この素子
を、同一条件で駆動した時の発光面を図5に示す。
nを積層することにより黒点の発生が著しく抑えられた
ことがわかる。 (具体例2)さらに、図6に示すように、具体例1で作
製した有機エレクトロルミネッセンス素子にガラス板1
1を光硬化性樹脂10で貼り合わせて有機機能層を封止
した。この素子を室温雰囲気中で400時間連続駆動し
たところ、黒点の拡大はなかった。封止用接着剤が硬化
する時の変形応力を吸収するので、接着剤の影響が素子
に及ばず、素子の耐久性が向上する。 (比較例2)また、上記Inの保護電極層を積層しない
比較例1を具体例2と同様に、ガラス板を光硬化性樹脂
で貼り合わせて有機機能層を封止した。黒点等の発生防
止のために図1に示す構造に接着剤層を設け、図6の様
な構造で封止した場合、接着剤が素子の電気特性に悪影
響を及ぼした。
に順に積層された少なくとも陽極、有機化合物からなる
発光層を含む有機機能層、及び陰極を有する有機エレク
トロルミネッセンス素子であって、有機機能層の反対側
の陰極上に積層されかつ陰極のヤング率より小なるヤン
グ率を有する保護電極層を有するので、黒点発生が少な
い耐環境性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子が
得られる。
造図である。
造図である。
ッセンス素子の概略構造図である。
る。
の発光面の状態を示す薄膜の写真である。
ミネッセンス素子の概略構造図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 基板上に順に積層された少なくとも陽
極、有機化合物からなる発光層を含む有機機能層、及び
陰極を有し、前記有機機能層の反対側の前記陰極上に積
層された保護電極層を有する有機エレクトロルミネッセ
ンス素子であって、前記保護電極層は、前記陰極のヤン
グ率より小なるヤング率を有するIn,Pb又はBiも
しくはこれらを含む合金からなりかつ、少なくとも1μ
mの膜厚を有することを特徴とする有機エレクトロルミ
ネッセンス素子。
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- 1993-04-05 JP JP07818193A patent/JP3253740B2/ja not_active Expired - Fee Related
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