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JP2004134151A - Organic el element - Google Patents

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JP2004134151A
JP2004134151A JP2002295649A JP2002295649A JP2004134151A JP 2004134151 A JP2004134151 A JP 2004134151A JP 2002295649 A JP2002295649 A JP 2002295649A JP 2002295649 A JP2002295649 A JP 2002295649A JP 2004134151 A JP2004134151 A JP 2004134151A
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JP
Japan
Prior art keywords
organic
layer
substrate
barrier layer
anode
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
JP2002295649A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Koshiishi
輿石 亮
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2002295649A priority Critical patent/JP2004134151A/en
Publication of JP2004134151A publication Critical patent/JP2004134151A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic EL (electroluminescent) element for obtaining a stable light-emitting property and improving brightness of a display. <P>SOLUTION: An anode barrier layer 12 having a high barrier property against at least water is formed on a substrate 11. The water intruded from a side of the substrate 11 is shut off by the barrier layer 12 and an organic EL layer 14 is prevented from being intruded by the water. Thereby, deterioration of the EL layer 14 is suppressed even if the substrate 11 is composed of a plastic material. The barrier layer 12 has a transmittancy against light in a visible light region of 50% or higher and has a specific resistance of 0.001 Ωcm or lower. Thereby, light emitted from the EL layer 14 is passed through the barrier layer 12 and efficiently derived from a rear face of the substrate 11. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子として表示装置に用いて好適な有機EL素子に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、表示装置(ディスプレイ)としては、据え置き型のブラウン管すなわちCRT(Cathode Ray Tube)装置や、携帯用や薄型化の要求を満たすためのフラットパネルディスプレイがある。ブラウン管は輝度が高く、色再現性が良いために現在多用されているが、占有容量が大きい、重い、消費電力が大きい等の問題点が指摘されている。一方、フラットパネルディスプレイは、軽量であり、ブラウン管よりも発光効率に優れており、コンピュータやテレビジョンの画面表示用として期待されている。現在、フラットパネルディスプレイでは、アクティブマトリクス駆動方式の液晶ディスプレイ(LCD;Liquid Crystal Display)が商品化されている。このLCDは、自ら発光せずに外部よりの光(バックライト)を受けて表示するタイプのディスプレイであり、視野角が狭い、自発光型ではないために周囲が暗い環境下ではバックライトの消費電力が大きい、今後実用化が期待されている高精細度の高速のビデオ信号に対して十分な応答性能を備えていない等の問題点が指摘されている。
【0003】
このような種々の問題点を解決する可能性のあるディスプレイとして、近年、有機ELディスプレイが注目されている。有機ELディスプレイは、発光層が有機発光材料からなる有機EL素子がマトリクス状に配列された構成を有しており、この有機EL素子では、透明電極である陽極層と陰極層とがマトリクス構造を形成しており、選択された陽極層と陰極層との間に電圧を印加して有機EL層に電流を流すことによって、画素を発光させる。発生した光は、陽極層側から外部に取り出される。
【0004】
このような構成を有する有機ELディスプレイは、バックライトが不要である自発光型のフラットパネルディスプレイであり、自発光型ディスプレイに特有の視野角の広いディスプレイが実現できるという利点を有する。また、必要な画素のみを点灯させればよいために更なる消費電力の低減を図ることが可能であると共に、上述の高精細度の高速のビデオ信号に対して十分な応答性能を備えていると考えられている。更に、このような有機ELディスプレイは、近年、有機発光材料が本来有するフレキシブル性を利用するために、基板としてプラスチック基板を用いることにより、フレキシブル性を有する装置としても注目されている。
【0005】
【特許文献1】
特開平6−124785号公報
【特許文献2】
特開平14−100469号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、有機ELディスプレイを構成する有機EL素子には、発光層に用いられる有機発光材料の寿命に問題があった。すなわち、その原因の一つとして、外部から有機EL層に侵入する水分の影響が挙げられ、素子の内部に水分が侵入すると、陰極層が酸化したり有機化合物との界面で剥離することでダークスポットが生じるという問題があった。この問題は、特にプラスチック基板を用いた場合に顕著に現われてしまう。
【0007】
例えば、特許文献1のように、有機EL素子の基板としてプラスチック基板を用いると、このプラスチック基板を透過して、有機EL素子内に水分が侵入することにより有機EL層が劣化してしまうため、安定した発光特性が得られないという問題があった。また、このような問題を解決するためにプラスチック基板を封止する技術が研究されており、例えばプラスチック基板の両面に無機バリア層を成膜することにより、良好な防湿性が得られていると報告されている(特許文献2参照)。しかし、基板の両面に数百nmの無機膜を成膜していることから、可視光透過率やフレキシブル性が低下し、そのため輝度が低下するという問題があった。また、このような素子が用いられるディスプレイでは、その収納性が低下するという問題があった。
【0008】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、安定した発光特性および十分な輝度を得ることが可能となり、またディスプレイとしての収納性を向上させることができる有機EL素子を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明による有機EL素子は、基板と、この基板の一面に、陽極層、有機EL層および陰極層をこの順で積層してなる素子部と、前記基板と前記素子部の有機EL層との間に形成された、少なくとも水分に対するバリア性を有する1または2以上のバリア層とを備えたものである。
【0010】
本発明による有機EL素子では、基板と有機EL層との間のバリア層により、基板側から浸入した水分が遮断され、有機EL層への浸入が阻止される。その結果、有機EL層の劣化が抑制される。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0012】
図1は、本発明の一実施の形態に係る有機EL素子10の断面構成を表すものである。有機EL素子10は基板11を備えており、この基板11の上には陽極バリア層12が形成されている。この陽極バリア層12は、特に水分に対して高いバリア性を有する。陽極バリア層12の上には陽極層13が形成されている。陽極層13の上には有機EL層14、バッファ層15および陰極層16がこの順に形成されている。
【0013】
基板11は、例えば可視光領域の光に対して十分に透明であり、フレキシブル性を有するプラスチック材料からなる。この基板11の裏面から有機EL層14で発光された光が取り出される。なお、基板11はガラス材料からなるようにしてもよい。
【0014】
陽極バリア層12は、水分や酸素(O2 )、特に水分に対して高いバリア性を有する材料、例えばガリウム(Ga)がドープされた酸化亜鉛(ZnO)からなり、その厚さが50nmの透明電極である。この陽極バリア層12により基板11側から浸入した水分が遮断され、有機EL層14への水分の浸入が阻止される。
【0015】
この陽極バリア層12は、有機EL層14での発光が、陽極バリア層12を透過し、基板11の裏面側から取り出されることから、可視光領域の光に対する透過率が50%以上であることが好ましい。更に、陽極バリア層12は、陽極層13とともに有機EL層14への正孔の注入電極であるから、低抵抗、例えば比抵抗が0.001Ωcm以下であるのが好ましい。ここで、陽極バリア層12の材料としては、上記GaがドープされたZnOに加えて、アルミニウム(Al)がドープされたZnOやノンドープのZnOが挙げられる。
【0016】
陽極層13は厚さが例えば200nmであり、有機EL層14に効率よく正孔が注入されるように真空準位からの仕事関数が大きく、有機EL層14からの発光が取り出させるよう透光性を有する材料からなるようにする。陽極材料としては、例えば酸化インジウム錫(Indium Tin Oxide;ITO) 、酸化錫(SnO2 )等が挙げられる。
【0017】
有機EL層14は、例えば陽極層13の側から順に正孔輸送層14A、発光層14Bおよび電子輸送層14Cが積層されたものである。
【0018】
正孔輸送層14Aは、陽極層13から注入された正孔を発光層14Bまで輸送するために設けられる。正孔輸送層14Aの材料としては、例えば、ベンジン、スチリルアミン、トリフェニルアミン、ポルフィリン、トリアゾール、イミダゾール、オキサジアゾール、ポリアリールアルカン、フェニレンジアミン、アリールアミン、オキザゾール、アントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、あるいはこれらの誘導体、または、ポリシラン系化合物、ビニルカルバゾール系化合物、チオフェン系化合物あるいはアニリン系化合物等の複素環式共役系のモノマー,オリゴマーあるいはポリマーを用いることができる。具体的には、α−ナフチルフェニルジアミン、ポルフィリン、金属テトラフェニルポルフィリン、金属ナフタロシアニン、4,4,4−トリス(3−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン)トリフェニルアミン、N,N,N,N−テトラキス(p−トリル)p−フェニレンジアミン、N,N,N,N−テトラフェニル4,4−ジアミノビフェニル、N−フェニルカルバゾール、4−ジ−p−トリルアミノスチルベン、ポリ(パラフェニレンビニレン)、ポリ(チオフェンビニレン)、ポリ(2,2−チエニルピロール)等が挙げられる。
【0019】
発光層14Bは、陰極層16と陽極層13との間に電位差が生じると、陰極層16および陽極層13のそれぞれから電子および正孔が注入され、これら電子および正孔が再結合して発光する領域である。この発光層14Bは、発光効率が高い材料、例えば、低分子蛍光色素、蛍光性の高分子、金属錯体等の有機材料から構成されている。具体的には、例えば、アントラセン、ナフタリン、フェナントレン、ピレン、クリセン、ペリレン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチルベン、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム錯体、ビス(ベンゾキノリノラト)ベリリウム錯体、トリ(ジベンゾイルメチル)フェナントロリンユーロピウム錯体ジトルイルビニルビフェニルが挙げられる。
【0020】
電子輸送層14Cは、陰極層16から注入される電子を発光層14Bに輸送するために設けられる。電子輸送層14Cの材料としては、例えば、キノリン、ペリレン、ビススチリル、ピラジン,またはこれらの誘導体が挙げられる。具体的には、8−ヒドロキシキノリンアルミニウム,アントラセン、ナフタリン、フェナントレン、ピレン、クリセン、ペリレン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチルベン、またはこれらの誘導体が挙げられる。
【0021】
バッファ層15は、例えば酸化リチウム(Li2 O)からなる。このバッファ層15により、発光開始電圧を下げることが可能となる。
【0022】
陰極層16は、例えばアルミニウム(Al)、金(Au)、Cu(銅)またはその合金からなる。
【0023】
このような構成を有する有機EL素子10は、例えば以下のようにして製造することができる。まず、例えばスパッタリング法によって、基板11の上に、GaがドープされたZnOからなる陽極バリア層12を形成する。次に、例えば反応性DCスパッタリング法を用いて、ITOからなる陽極層13を形成する。次いで、真空蒸着法よって、陽極層13の上に、正孔輸送層14A、発光層14Bおよび電子輸送層14Cを順次成膜することにより、有機EL層14を形成する。次いで、真空蒸着法によって、有機EL層14の上に、Li2 Oからなるバッファ層15を形成する。最後に、真空蒸着法によって陰極層16を形成することにより、有機EL素子10が完成する。
【0024】
本実施の形態の有機EL素子10では、基板11の上に、特に水分に対するバリア性を有する陽極バリア層12を設けるようにしたので、この陽極バリア層12により基板11側から浸入した水分が遮断され、有機EL層14への水分の浸入が防止される。よって、基板11をプラスチック材料からなるようにした場合でも、有機EL層14の劣化が抑制され、その結果、安定した発光特性を得ることが可能となる。
【0025】
また、陽極バリア層12は可視光領域の光に対する透過率が50%以上で、かつ比抵抗が0.001Ωcm以下であるので、この陽極バリア層12を通じて有機EL層14での発光が透過し、基板11側から効率よく取り出すことができる。よって、本実施の形態の有機EL素子10をディスプレイに適用した場合、そのディスプレイの輝度を向上させることが可能となる。
【0026】
更に、有機EL層の劣化を防止するために従来の素子のような無機膜を基板の両面に成膜する必要がなくなるので、本実施の形態のように基板11をプラスチック材料からなる薄膜とすれば、ディスプレイの収納性を向上させることができる。
【0027】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、基板11と陽極層13との間に陽極バリア層12を一層形成するようにしたが、複数層形成するようにしてもよい。例えば、図2に示した有機EL素子20のように、陽極層13と有機EL層14との間に、更に陽極バリア層21を設けるようにしてもよい。
【0028】
また、上記実施の形態では、陽極バリア層12を陽極層13とは別に設ける構成としたが、図3に示した有機EL素子30のように、陽極層を例えばZnOにより形成することにより、陽極そのものがバリア機能を有する陽極兼バリア層31としてもよい。更に、図4および図5に示した有機EL素子40のように、基板11の上に、開口部41Aを有する補助電極41を形成し、開口部41A内にバリア層42を形成するようにしてもよい。バリア層42は、前述の陽極バリア層12と同じく水分に対して高いバリア性を有し、可視光領域において透明な材料、例えば窒化シリコン(SiNx :但し、xは正数)、酸化シリコン(SiOx :但し、xは正数)、または窒化酸化シリコン(SiOx y :但し、x, yは正数)等の絶縁材料からなるようにする。開口部41Aは、有機EL層14での発光が十分に透過するように、基板11の表面全体の50%以上の面積を有することが好ましい。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1ないし請求項9のいずれか一項に記載の有機EL素子によれば、基板と有機EL層との間に、少なくとも水分に対するバリア性を有する、1または2以上のバリア層を備えるようにしたので、このバリア層により基板側から浸入した水分が遮断され、有機EL層への浸入を防止することができる。よって、基板をプラスチック材料からなるようにしても、有機EL層の劣化が抑制され、その結果、安定した発光特性を得ることが可能となる。
【0030】
また、請求項3記載の有機EL素子によれば、バリア層が可視光領域の光に対する透過率が50%以上で、かつ比抵抗が0.001Ωcm以下であるので、このバリア層を通じて有機EL層での発光が透過し、基板側から効率よく取り出すことができる。よって、本発明をディスプレイに適用した場合、そのディスプレイの輝度を向上させることが可能となる。
【0031】
また、請求項8記載の有機EL素子によれば、有機EL層の劣化を防止するために従来の素子のような無機膜を基板の両面に成膜する必要がなくなるので、基板にフレキシブル性を持たせることにより、素子全体がフレキシブル性を有するようになり、その結果、本発明をディスプレイに適用した場合、そのディスプレイの収納性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る有機EL素子の構成図である。
【図2】有機EL素子の変形例である。
【図3】有機EL素子の変形例である。
【図4】有機EL素子の変形例である。
【図5】図4に示した有機EL素子の変形例のバリア層を含む平面で切った縮小断面図である。
【符号の説明】
10, 20, 30, 40・・・ 有機EL素子、11・・・ 基板、12, 21,・・・陽極バリア層、13・・・ 陽極層、14・・・ 有機EL層、14A・・・ 正孔輸送層、14B・・・ 発光層、14C・・・ 電子輸送層、15・・・ バッファ層、41A・・・ 開口部、31・・・ 陽極兼バリア層、42・・・ バリア層
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic EL element suitable for a display device as a light emitting element.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a display device (display), there is a stationary cathode ray tube, that is, a CRT (Cathode Ray Tube) device, and a flat panel display for satisfying demands for portable and thin devices. CRTs are widely used at present because of their high luminance and good color reproducibility, but problems such as large occupied capacity, heavy weight, and large power consumption have been pointed out. On the other hand, flat panel displays are lightweight and have higher luminous efficiency than cathode ray tubes, and are expected to be used for screen display of computers and televisions. Currently, as a flat panel display, an active matrix driving type liquid crystal display (LCD; Liquid Crystal Display) is commercialized. This LCD is a type of display that displays by receiving light (backlight) from the outside without emitting light by itself, and has a narrow viewing angle and is not a self-luminous type. Problems have been pointed out, such as high power consumption and insufficient response performance to high-definition, high-speed video signals expected to be put to practical use in the future.
[0003]
In recent years, an organic EL display has attracted attention as a display that can solve such various problems. The organic EL display has a configuration in which organic EL elements whose light emitting layers are made of an organic light emitting material are arranged in a matrix. In this organic EL element, an anode layer and a cathode layer, which are transparent electrodes, have a matrix structure. The pixel is made to emit light by applying a voltage between the selected anode layer and cathode layer and causing a current to flow through the organic EL layer. The generated light is taken out from the anode layer side.
[0004]
The organic EL display having such a configuration is a self-luminous type flat panel display that does not require a backlight, and has an advantage that a display with a wide viewing angle unique to the self-luminous type display can be realized. In addition, since only necessary pixels need to be turned on, it is possible to further reduce power consumption and to provide sufficient response performance to the high-definition high-speed video signal described above. It is believed that. Further, in recent years, such an organic EL display has attracted attention as a device having flexibility by using a plastic substrate as a substrate in order to utilize the flexibility inherent in the organic light emitting material.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-6-124785 [Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. H14-100469
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the organic EL element constituting the organic EL display has a problem in the life of the organic light emitting material used for the light emitting layer. That is, one of the causes is the influence of moisture that enters the organic EL layer from the outside. When moisture enters the inside of the device, the cathode layer is oxidized or peels off at the interface with the organic compound, resulting in darkness. There is a problem that spots occur. This problem is particularly noticeable when a plastic substrate is used.
[0007]
For example, when a plastic substrate is used as a substrate of an organic EL element as in Patent Document 1, the organic EL layer deteriorates due to the penetration of moisture into the organic EL element through the plastic substrate. There was a problem that stable light emission characteristics could not be obtained. In addition, a technique for sealing a plastic substrate has been studied to solve such a problem, and for example, by forming an inorganic barrier layer on both surfaces of the plastic substrate, a good moisture-proof property is obtained. It has been reported (see Patent Document 2). However, since an inorganic film having a thickness of several hundred nm is formed on both surfaces of the substrate, there is a problem that the visible light transmittance and the flexibility are reduced, and thus the brightness is reduced. In addition, in a display using such an element, there is a problem that its storability is reduced.
[0008]
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide an organic EL device which can obtain stable light emission characteristics and sufficient luminance and can improve the storage property as a display. Is to do.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The organic EL device according to the present invention includes a substrate, an element portion in which an anode layer, an organic EL layer, and a cathode layer are laminated in this order on one surface of the substrate, and an organic EL layer of the substrate and the element portion. And one or more barrier layers having at least a barrier property against moisture formed therebetween.
[0010]
In the organic EL device according to the present invention, the barrier layer between the substrate and the organic EL layer blocks moisture that has entered from the substrate side and prevents entry into the organic EL layer. As a result, deterioration of the organic EL layer is suppressed.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0012]
FIG. 1 shows a cross-sectional configuration of an organic EL device 10 according to one embodiment of the present invention. The organic EL element 10 includes a substrate 11, on which an anode barrier layer 12 is formed. The anode barrier layer 12 has a particularly high barrier property against moisture. An anode layer 13 is formed on the anode barrier layer 12. On the anode layer 13, an organic EL layer 14, a buffer layer 15, and a cathode layer 16 are formed in this order.
[0013]
The substrate 11 is made of, for example, a plastic material that is sufficiently transparent to light in the visible light region and has flexibility. Light emitted by the organic EL layer 14 is extracted from the back surface of the substrate 11. Note that the substrate 11 may be made of a glass material.
[0014]
The anode barrier layer 12 is made of a material having a high barrier property against moisture and oxygen (O 2 ), especially moisture, for example, zinc oxide (ZnO) doped with gallium (Ga), and has a thickness of 50 nm. Electrodes. The anode barrier layer 12 blocks moisture entering from the substrate 11 side, and prevents moisture from entering the organic EL layer 14.
[0015]
Since the light emitted from the organic EL layer 14 passes through the anode barrier layer 12 and is extracted from the back side of the substrate 11, the anode barrier layer 12 has a transmittance of 50% or more for light in the visible light region. Is preferred. Furthermore, since the anode barrier layer 12 is an electrode for injecting holes into the organic EL layer 14 together with the anode layer 13, the anode barrier layer 12 preferably has a low resistance, for example, a specific resistance of 0.001 Ωcm or less. Here, examples of the material of the anode barrier layer 12 include ZnO doped with aluminum (Al) and undoped ZnO in addition to ZnO doped with Ga.
[0016]
The anode layer 13 has a thickness of, for example, 200 nm, has a large work function from a vacuum level so that holes can be efficiently injected into the organic EL layer 14, and transmits light so that light from the organic EL layer 14 can be extracted. It is made of a material having properties. Examples of the anode material include indium tin oxide (ITO), tin oxide (SnO 2 ), and the like.
[0017]
The organic EL layer 14 is, for example, a layer in which a hole transport layer 14A, a light emitting layer 14B, and an electron transport layer 14C are sequentially stacked from the anode layer 13 side.
[0018]
The hole transport layer 14A is provided for transporting holes injected from the anode layer 13 to the light emitting layer 14B. Examples of the material of the hole transport layer 14A include benzene, styrylamine, triphenylamine, porphyrin, triazole, imidazole, oxadiazole, polyarylalkane, phenylenediamine, arylamine, oxazole, anthracene, fluorenone, hydrazone, stilbene Or a derivative thereof, or a heterocyclic conjugated monomer, oligomer, or polymer such as a polysilane compound, a vinylcarbazole compound, a thiophene compound, or an aniline compound. Specifically, α-naphthylphenyldiamine, porphyrin, metal tetraphenylporphyrin, metal naphthalocyanine, 4,4,4-tris (3-methylphenylphenylamino) triphenylamine) triphenylamine, N, N, N , N-tetrakis (p-tolyl) p-phenylenediamine, N, N, N, N-tetraphenyl 4,4-diaminobiphenyl, N-phenylcarbazole, 4-di-p-tolylaminostilbene, poly (paraphenylene) Vinylene), poly (thiophenvinylene), poly (2,2-thienylpyrrole) and the like.
[0019]
When a potential difference occurs between the cathode layer 16 and the anode layer 13, electrons and holes are injected from the cathode layer 16 and the anode layer 13, respectively, and the electrons and holes recombine to emit light. Area where The light emitting layer 14B is made of a material having a high luminous efficiency, for example, an organic material such as a low-molecular fluorescent dye, a fluorescent polymer, and a metal complex. Specifically, for example, anthracene, naphthalene, phenanthrene, pyrene, chrysene, perylene, butadiene, coumarin, acridine, stilbene, tris (8-quinolinolato) aluminum complex, bis (benzoquinolinolato) beryllium complex, tri (dibenzoyl) Methyl) phenanthroline europium complex ditolylvinylbiphenyl.
[0020]
The electron transport layer 14C is provided to transport electrons injected from the cathode layer 16 to the light emitting layer 14B. Examples of the material of the electron transport layer 14C include quinoline, perylene, bisstyryl, pyrazine, and derivatives thereof. Specific examples include 8-hydroxyquinoline aluminum, anthracene, naphthalene, phenanthrene, pyrene, chrysene, perylene, butadiene, coumarin, acridine, stilbene, and derivatives thereof.
[0021]
The buffer layer 15 is made of, for example, lithium oxide (Li 2 O). This buffer layer 15 makes it possible to lower the light emission start voltage.
[0022]
The cathode layer 16 is made of, for example, aluminum (Al), gold (Au), Cu (copper), or an alloy thereof.
[0023]
The organic EL element 10 having such a configuration can be manufactured, for example, as follows. First, an anode barrier layer 12 made of ZnO doped with Ga is formed on a substrate 11 by, for example, a sputtering method. Next, the anode layer 13 made of ITO is formed by using, for example, a reactive DC sputtering method. Next, the organic EL layer 14 is formed by sequentially forming the hole transport layer 14A, the light emitting layer 14B, and the electron transport layer 14C on the anode layer 13 by a vacuum evaporation method. Next, a buffer layer 15 made of Li 2 O is formed on the organic EL layer 14 by a vacuum evaporation method. Finally, the organic EL element 10 is completed by forming the cathode layer 16 by a vacuum evaporation method.
[0024]
In the organic EL element 10 of the present embodiment, the anode barrier layer 12 having a barrier property against moisture is provided on the substrate 11, so that the moisture entering from the substrate 11 is blocked by the anode barrier layer 12. As a result, penetration of moisture into the organic EL layer 14 is prevented. Therefore, even when the substrate 11 is made of a plastic material, deterioration of the organic EL layer 14 is suppressed, and as a result, stable light emission characteristics can be obtained.
[0025]
Further, since the anode barrier layer 12 has a transmittance for light in a visible light region of 50% or more and a specific resistance of 0.001 Ωcm or less, light emitted from the organic EL layer 14 is transmitted through the anode barrier layer 12, It can be efficiently taken out from the substrate 11 side. Therefore, when the organic EL element 10 of the present embodiment is applied to a display, the luminance of the display can be improved.
[0026]
Furthermore, since it is not necessary to form an inorganic film on both sides of the substrate as in the conventional device in order to prevent the deterioration of the organic EL layer, the substrate 11 may be formed of a thin film made of a plastic material as in the present embodiment. Thus, the storage of the display can be improved.
[0027]
As described above, the present invention has been described with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, in the above embodiment, one anode barrier layer 12 is formed between the substrate 11 and the anode layer 13, but a plurality of anode barrier layers may be formed. For example, an anode barrier layer 21 may be further provided between the anode layer 13 and the organic EL layer 14, as in the organic EL element 20 shown in FIG.
[0028]
In the above embodiment, the anode barrier layer 12 is provided separately from the anode layer 13. However, as in the organic EL device 30 shown in FIG. It may be the anode / barrier layer 31 which itself has a barrier function. Further, like the organic EL element 40 shown in FIGS. 4 and 5, an auxiliary electrode 41 having an opening 41A is formed on the substrate 11, and a barrier layer 42 is formed in the opening 41A. Is also good. The barrier layer 42 has a high barrier property against moisture similarly to the above-described anode barrier layer 12, and is a transparent material in a visible light region, for example, silicon nitride (SiN x : x is a positive number), silicon oxide ( It is made of an insulating material such as SiO x : where x is a positive number, or silicon nitride oxide (SiO x N y : where x and y are positive numbers). The opening 41A preferably has an area of 50% or more of the entire surface of the substrate 11 so that light emitted from the organic EL layer 14 is sufficiently transmitted.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the organic EL device according to any one of claims 1 to 9, one or two or more layers having at least a barrier property against moisture between the substrate and the organic EL layer. Since the barrier layer is provided, the barrier layer blocks moisture that has entered from the substrate side, and can prevent entry into the organic EL layer. Therefore, even when the substrate is made of a plastic material, deterioration of the organic EL layer is suppressed, and as a result, stable light emission characteristics can be obtained.
[0030]
According to the organic EL device of the third aspect, since the barrier layer has a transmittance of 50% or more for light in a visible light region and a specific resistance of 0.001 Ωcm or less, the organic EL layer passes through the barrier layer. The light emitted therefrom is transmitted, and can be efficiently extracted from the substrate side. Therefore, when the present invention is applied to a display, the luminance of the display can be improved.
[0031]
According to the organic EL device of the eighth aspect, it is not necessary to form an inorganic film on both sides of the substrate as in the conventional device in order to prevent deterioration of the organic EL layer. By providing the element, the entire element has flexibility, and as a result, when the present invention is applied to a display, the storability of the display can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an organic EL device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a modification of the organic EL element.
FIG. 3 is a modification of the organic EL element.
FIG. 4 is a modification of the organic EL element.
FIG. 5 is a reduced cross-sectional view taken along a plane including a barrier layer of a modification of the organic EL element shown in FIG.
[Explanation of symbols]
10, 20, 30, 40 ... Organic EL element, 11 ... Substrate, 12, 21, ... Anode barrier layer, 13 ... Anode layer, 14 ... Organic EL layer, 14A ... Hole transport layer, 14B ... Light emitting layer, 14C ... Electron transport layer, 15 ... Buffer layer, 41A ... Opening, 31 ... Anode / barrier layer, 42 ... Barrier layer

Claims (9)

基板と、
この基板の一面に、陽極層、有機EL層および陰極層をこの順で積層してなる素子部と、
前記基板と前記素子部の有機EL層との間に形成された、少なくとも水分に対するバリア性を有する1または2以上のバリア層と
を備えたことを特徴とする有機EL素子。
Board and
An element portion in which an anode layer, an organic EL layer, and a cathode layer are laminated in this order on one surface of the substrate;
An organic EL device comprising: at least one or two or more barrier layers formed between the substrate and the organic EL layer of the element portion and having at least a barrier property against moisture.
前記陽極層が前記バリア層を兼ねている
ことを特徴とする請求項1記載の有機EL素子。
2. The organic EL device according to claim 1, wherein the anode layer also functions as the barrier layer.
前記バリア層は、可視光領域の光に対する透過率が50%以上であり、比抵抗が0.001Ωcm以下の透明電極である
ことを特徴とする請求項1記載の有機EL素子。
2. The organic EL device according to claim 1, wherein the barrier layer is a transparent electrode having a transmittance for light in a visible light region of 50% or more and a specific resistance of 0.001 Ωcm or less.
前記バリア層は、酸化亜鉛(ZnO)、または、ガリウム(Ga)あるいはアルミニウム(Al)がドープされた酸化亜鉛(ZnO)からなる透明電極である
ことを特徴とする請求項1記載の有機EL素子。
2. The organic EL device according to claim 1, wherein the barrier layer is a transparent electrode made of zinc oxide (ZnO) or zinc oxide (ZnO) doped with gallium (Ga) or aluminum (Al). .
前記陽極層と前記基板との間に開口部を有する補助電極を備えており、前記開口部内に前記バリア層が形成されている
ことを特徴とする請求項1記載の有機EL素子。
The organic EL device according to claim 1, further comprising an auxiliary electrode having an opening between the anode layer and the substrate, wherein the barrier layer is formed in the opening.
前記開口部は、前記基板面の全体に対して50%以上の面積を有する
ことを特徴とする請求項5記載の有機EL素子。
The organic EL device according to claim 5, wherein the opening has an area of 50% or more of the entire surface of the substrate.
前記バリア層は、窒化シリコン(SiNx :但し、xは正数)、酸化シリコン(SiOx :但し、xは正数)、または窒化酸化シリコン(SiOx y :但し、x, yは正数)からなる
ことを特徴とする請求項5記載の有機EL素子。
The barrier layer is made of silicon nitride (SiN x : x is a positive number), silicon oxide (SiO x : x is a positive number), or silicon nitride oxide (SiO x N y : x and y are positive). 6. The organic EL device according to claim 5, comprising:
前記基板はフレキシブル性を有する
ことを特徴とする請求項1記載の有機EL素子。
The organic EL device according to claim 1, wherein the substrate has flexibility.
前記基板はプラスチック材料からなる
ことを特徴とする請求項8記載の有機EL素子。
9. The organic EL device according to claim 8, wherein the substrate is made of a plastic material.
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