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JPH10125469A - 有機ｅｌ発光素子 - Google Patents

有機ｅｌ発光素子

Info

Publication number
JPH10125469A
JPH10125469A JP29974596A JP29974596A JPH10125469A JP H10125469 A JPH10125469 A JP H10125469A JP 29974596 A JP29974596 A JP 29974596A JP 29974596 A JP29974596 A JP 29974596A JP H10125469 A JPH10125469 A JP H10125469A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
negative electrode
light emitting
light
electrode
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
JP29974596A
Other languages
English (en)
Inventor
Michio Arai
三千男 荒井
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.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP29974596A priority Critical patent/JPH10125469A/ja
Priority to EP19970308430 priority patent/EP0838976B1/en
Priority to DE69710549T priority patent/DE69710549T2/de
Priority to US08/957,066 priority patent/US5969474A/en
Publication of JPH10125469A publication Critical patent/JPH10125469A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/805—Electrodes
    • H10K50/82—Cathodes
    • H10K50/828—Transparent cathodes, e.g. comprising thin metal layers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/26—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode
    • H05B33/28—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode of translucent electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301—Details of OLEDs
    • H10K2102/302—Details of OLEDs of OLED structures
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    • H10K2102/3031—Two-side emission, e.g. transparent OLEDs [TOLED]

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 透光性を有し、発光した光を陰電極、陽電極
双方の側から取り出すことが可能で、しかも熱処理の必
要のない陰電極を有する有機ＥＬ発光素子を提供する。 【解決手段】 陰電極と陽電極との間に発光層を有し、
前記陰電極と陽電極とが共に透光性を備え、前記陰電極
は発光層側に設けられ、厚さ１０nm以下、仕事関数４eV
以下の金属または合金製の導電体層と、発光層と反対側
に酸化インジウムに亜鉛をドープした透明電極とを有
し、必要により、導電体層と透明電極との間にバッファ
ー層を有する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、有機化合物を用いた有
機ＥＬ発光素子（以下、有機ＥＬ素子ともいう）に関
し、さらに詳細には、発光層に電子を供給する陰電極に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、有機ＥＬ発光素子が盛んに研究さ
れている。これは、例えば図２に示すように、ガラス基
板２１上に形成された錫ドープ酸化インジウム（ＩＴ
Ｏ）などの透明電極（陽電極）２２上にテトラフェニル
ジアミン（ＴＰＤ）などのホール輸送材料を蒸着等によ
り薄膜（ホール輸送層）２３とし、さらにアルミキノリ
ノール錯体（Ａｌｑ3 ）などの蛍光物質を発光層２４と
して積層し、さらにＭｇなどの仕事関数の小さな金属電
極（陰電極）２５’を形成した基本構成を有する素子
で、１０V 前後の電圧で数１００〜１０００cd/cm2とき
わめて高い輝度が得られることで注目されている。
【０００３】このような有機ＥＬ素子の陰電極として用
いられる材料は、発光層へ電子を多く注入するものが有
効であると考えられている。換言すれば、仕事関数の小
さい材料ほど陰電極として適していると言える。仕事関
数の小さい材料としては種々のものがあるが、ＥＬ発光
素子の陰電極として用いられるものとしては、例えば特
開平２−１５５９５号公報に記載されているＭｇＡｇ、
ＭｇＩｎ等の合金や、アルカリ金属と仕事関数の大きな
金属との組み合わせとしてＡｌＣａ、ＡｌＬｉ等の金属
間化合物が知られている。
【０００４】ところで、有機ＥＬ素子が上記図２のよう
な構造の場合、陰電極２５’側には透光性がないため、
陽電極２２側から発光した光を取り出すこととなる。こ
のため発光装置、あるいは表示装置として使用する場合
に、その用途が限定されてしまう。
【０００５】また、マトリクスディスプレイ等の表示装
置として使用した場合、発光した光の一部は陰電極薄膜
２５’で反射し、この反射光も陽電極２２側から放出さ
れることとなるが、陰電極２５’の反射率によっては反
射光の回り込みにより、表示画面のコントラストが低下
してしまう。また、屋外での使用や照明の強い場所で使
用する場合には、外部から進入した太陽光等の強い光が
反射光となり、さらにコントラストを低下させる要因と
なっていた。
【０００６】有機ＥＬ素子の発光光を陰電極、陽電極双
方の側から取り出す試みとしては、例えば SID 96 DIGE
ST・185 14.2:Novel Transparent Organic Electrolumi
nescent Devices G.Gu,V.BBulovic,P.E.Burrows,S.RFor
rest,M.E.Tompsonに記載されているＭｇ・ＡｇとＩＴＯ
を陰電極に用いたものが知られている。この例ではＡｌ
ｑ３の発光層側にＭｇ・Ａｇを厚さ１００オングストロ
ームに設け、その上にＩＴＯを積層して陰電極としてい
る。そして、駆動電圧１０V 、発光輝度５００cd／m
2で、陰電極、陽電極側双方とも波長４８０〜５７０nm
の範囲でほぼ同等の透過性を示している。
【０００７】しかし、上記のＭｇ・ＡｇとＩＴＯを使用
した陰電極の場合、ＩＴＯは成膜直後の膜では低抵抗と
ならないため、効率が低下してしまう。また、ＩＴＯを
室温で低抵抗とするためには、さらに加熱処理を行わな
ければならないが、加熱処理により有機ＥＬ素子がダメ
ージを受け、機能が損なわれるという問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、透光
性を有し、発光した光を陰電極、陽電極双方の側から取
り出すことが可能で、しかも熱処理の必要のない陰電極
を有する有機ＥＬ発光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】このような目的は、下記
の本発明により達成される。 （１） 陰電極と陽電極との間に発光層を有し、前記陰
電極と陽電極とが共に透光性をもち、前記陰電極は、発
光層側に設けられた厚さ１０nm以下、仕事関数４eV以下
の金属または合金製の導電体層と、この導電体層の発光
層と反対側に酸化インジウムに亜鉛をドープした透明電
極とを有する有機ＥＬ発光素子。 （２） 前記陰電極は導電体層と透明電極との間にバッ
ファー層を有する上記（１）の有機ＥＬ発光素子。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的構成につい
て詳細に説明する。
【００１１】本発明の有機ＥＬ発光素子は、陰電極と陽
電極とが共に透光性を備え、前記陰電極は仕事関数４eV
以下、厚さ１０nmの金属、合金製の導電体層を発光層側
に、錫ドープ酸化インジウム（Ｉｎ2 Ｏ3 ＋ＺｎＯ）
〔以下ＩＺＯと記載する場合がある〕の透明電極を発光
層と反対側に有する。ここで透光性を有するとは、発光
波長帯域を含む少なくとも１００nmの間隔で受ける波長
領域の光の４０％を超える量を透過することを意味す
る。
【００１２】導電帯層を仕事関数が４eV以下とすること
により、電子の注入効率が向上し、ひいては発光効率も
向上する。仕事関数が４eV以下となる金属としては、例
えばＫ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃａ、Ｓｒ、
Ｂａ、Ａｌ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒ等が挙げら
れ、仕事関数が４eV以下となる合金としては、例えばＡ
ｇ・Ｍｇ（Ａｇ：１〜２０at％）、Ａｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：
０．５〜１０at％）、Ｉｎ・Ｍｇ（Ｍｇ：５０〜８０at
％）、Ａｌ・Ｃａ（Ｃａ：５〜２０at％）等が挙げら
れ、なかでもＡｇ・Ｍｇ、Ａｌ・Ｌｉが好ましい。
【００１３】このような仕事関数が４eV以下の導電体層
の厚さは１０nm以下であり、好ましくは３〜１０nm、さ
らには３〜８nmの範囲が好ましい。厚さが１０nmを超え
ると、透過光の透過率が不十分となる。厚さが薄すぎる
と、膜物性の点で問題がある。この導電体層のシート抵
抗は１〜５０Ω／□程度が好ましい。
【００１４】この導電体層は蒸着法等によっても形成で
きるが、好ましくはスパッタ法、さらにはＤＣスパッタ
法により形成することが好ましい。ＤＣスパッタ装置の
電力としては、好ましくは０．１〜４Ｗ／cm2 、特に
０．５〜１Ｗ／cm2 の範囲が好ましい。
【００１５】スパッタガスとしては特に限定するもので
はなく、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｘｅ等の不活性ガ
ス、あるいはこれらの混合ガスを用いればよい。このよ
うなスパッタガスのスパッタ時における圧力としては、
通常０．１〜２０Pa程度でよい。
【００１６】透明電極としては錫ドープ酸化インジウム
（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム（ＩＺＯ）等が
存在するが、本発明では成膜直後から低抵抗であって、
エージングの必要がないＩＺＯを用いる。このＩＺＯ
は、通常Ｉｎ2 Ｏ3 とＺｎＯとを化学量論組成で含有す
るが、Ｏ量は多少これから偏倚していてもよい。ＩｎＯ
Y ・ＺｎＯZ とすると、Ｙは１．０〜２．０、Ｚは０．
８〜１．２の範囲が好ましい。Ｉｎ2 Ｏ3 に対しＺｎＯ
の混合比は、モル％で１〜２０％が好ましく、さらには
５〜１２％が好ましい。その他にＳｎ、Ｔｉ、Ｐｂ等が
酸化物の形で、酸化物換算にして１モル％以下含まれて
いてもよい。
【００１７】このＩＺＯ薄膜は共蒸着法等によっても形
成できるが、好ましくはＩｎ2 Ｏ3にＺｎＯをドープし
たターゲットを用いたスパッタ法により形成することが
好ましい。スパッタ法により陰電極を成膜した場合、蒸
着により成膜したものより発光輝度の経時変化が少な
い。ＲＦスパッタ装置の周波数としてはＲＦ帯域であれ
ば特に限定するものではないが、通常１３．５６ＭHzが
使用される。その電力としては、好ましくは０．１〜４
Ｗ／cm2 、特に０．５〜１Ｗ／cm2 の範囲が好ましい。
【００１８】スパッタガスとしては特に限定するもので
はなく、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｘｅ等の不活性ガ
ス、あるいはこれらの混合ガスを用いればよい。このよ
うなスパッタガスのスパッタ時における圧力としては、
通常０．１〜２０Pa程度でよい。
【００１９】このようなＩＺＯ層の厚さは、電子注入を
十分行える一定以上の厚さを有すれば良く、好ましくは
５０〜５００nm、さらには５０〜３００の範囲が好まし
い。また、その上限は特に制限はないが、あまり厚いと
剥離などの心配が生じる。厚さが薄すぎると、製造時の
膜強度や電子輸送能力の点で問題がある。
【００２０】このような、仕事関数４eV以下、厚さ１０
nm以下の導電体層と、（Ｉｎ2 Ｏ3＋ＺｎＯ）の透明電
極層とからなる陰電極全体の厚さは、５０nm以上、好ま
しくは２００nm以上とすればよい。また、その上限値に
は特に制限はないが、５００nm 以下でよい。
【００２１】上記導電帯層と透明電極との界面での反応
による導電帯層の酸化を防止するため、両者の中間にバ
ッファ層を設けることが好ましい。このバッファ層に
は、好ましくはＴｉ、Ｃｒ、Ｔａ等の金属、あるいはこ
れらの窒化物を用いることが好ましい。バッファ層の厚
さは５〜２０nm、好ましくは５〜１０nmの範囲がよい。
【００２２】本発明の有機発光素子の構成例を図１に示
す。同図に示されるＥＬ素子は、基板２１上に、陽電極
２２、正孔注入・輸送層２３、発光および電子注入輸送
層２４、導電体層２５と透明電極層２６との陰電極を順
次有する。
【００２３】本発明のＥＬ素子は、図示例に限らず、種
々の構成とすることができ、例えば発光層と陰電極との
間に電子注入輸送層を介在させた構成とすることもでき
る。
【００２４】陰電極は前述のように成膜し、発光層等の
有機物層は真空蒸着等により、陽電極は蒸着やスパッタ
等により成膜することができるが、これらの膜のそれぞ
れは、必要に応じてマスク蒸着または膜形成後にエッチ
ングなどの方法によってパターニングでき、これによっ
て、所望の発光パターンを得ることができる。さらに
は、基板が薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であって、その
パターンに応じて各膜を形成することでそのまま表示お
よび駆動パターンとすることもできる。最後に、ＳｉＯ
X 等の無機材料、テフロン等の有機材料からなる保護層
を形成すればよい。
【００２５】保護層は、透明な材料（例えばＳｉＯ2 、
ＳＩＡＬＯＮ等）を選択して用いるか、あるいは厚さを
制御して透明（好ましくは発光光の透過率が８０％以
上）となるようにすればよい。一般に、保護層の厚さは
５０〜１２００nm程度とする。保護層は一般的なスパッ
タ法、蒸着法等により形成すればよい。
【００２６】さらに、素子の有機層や電極の酸化を防ぐ
ために素子上に封止層を形成することが好ましい。封止
層は、湿気の侵入を防ぐために市販の低吸湿性の光硬化
性接着剤、エポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤、架
橋エチレン−酢酸ビニル共重合体接着剤シート等の接着
性樹脂層を用いて、ガラス板等の封止板を接着し密封す
る。ガラス板以外にもプラスチック板等の透明な材料を
用いることもできる。
【００２７】次に、本発明のＥＬ素子に設けられる有機
物層について述べる。
【００２８】発光層は、正孔（ホール）および電子の注
入機能、それらの輸送機能、正孔と電子の再結合により
励起子を生成させる機能を有する。発光層には比較的電
子的にニュートラルな化合物を用いることが好ましい。
【００２９】電荷輸送層は、陽電極からの正孔の注入を
容易にする機能、正孔を輸送する機能および電子を妨げ
る機能を有し、正孔注入輸送層とも称される。
【００３０】このほか、必要に応じ、例えば発光層に用
いる化合物の電子注入輸送機能がさほど高くないときな
ど、前述のように、発光層と陰電極との間に、陰電極か
らの電子の注入を容易にする機能、電子を輸送する機能
および正孔を妨げる機能を有する電子注入輸送層を設け
てもよい。
【００３１】正孔注入輸送層および電子注入輸送層は、
発光層へ注入される正孔や電子を増大・閉じ込めさせ、
再結合領域を最適化させ、発光効率を改善する。
【００３２】なお、正孔注入輸送層および電子注入輸送
層は、それぞれにおいて、注入機能を持つ層と輸送機能
を持つ層とに別個に設けてもよい。
【００３３】発光層の厚さ、正孔注入輸送層の厚さおよ
び電子注入輸送層の厚さは特に限定されず、形成方法に
よっても異なるが、通常、５〜１００nm程度、特に１０
〜１００nmとすることが好ましい。
【００３４】正孔注入輸送層の厚さおよび電子注入輸送
層の厚さは、再結合・発光領域の設計によるが、発光層
の厚さと同程度もしくは１／１０〜１０倍程度とすれば
よい。電子もしくは正孔の、各々の注入層と輸送層を分
ける場合は、注入層は１nm以上、輸送層は２０nm以上と
するのが好ましい。このときの注入層、輸送層の厚さの
上限は、通常、注入層で１００nm程度、輸送層で１００
nm程度である。このような膜厚については注入輸送層を
２層設けるときも同じである。
【００３５】また、組み合わせる発光層や電子注入輸送
層や正孔注入輸送層のキャリア移動度やキャリア密度
（イオン化ポテンシャル・電子親和力により決まる）を
考慮しながら、膜厚をコントロールすることで、再結合
領域・発光領域を自由に設計することが可能であり、発
光色の設計や、両電極の干渉効果による発光輝度・発光
スペクトルの制御や、発光の空間分布の制御を可能にで
きる。
【００３６】本発明のＥＬ素子の発光層には発光機能を
有する化合物である蛍光性物質を含有させる。この蛍光
性物質としては、例えば、特開昭６３−２６４６９２号
公報等に開示されているようなトリス（８−キノリノラ
ト）アルミニウム等の金属錯体色素が挙げられる。この
他、これに加え、あるいは単体で、キナクリドン、クマ
リン、ルブレン、スチリル系色素、その他テトラフェニ
ルブタジエン、アントラセン、ペリレン、コロネン、１
２−フタロペリノン誘導体等を用いることもできる。発
光層は電子注入輸送層を兼ねたものであってもよく、こ
のような場合はトリス（８−キノリノラト）アルミニウ
ム等を使用することが好ましい。これらの蛍光性物質を
蒸着等すればよい。
【００３７】また、必要に応じて設けられる電子注入輸
送層には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム等
の有機金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘
導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノリン誘
導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、
ニトロ置換フルオレン誘導体等を用いることができる。
上述のように、電子注入輸送層は発光層を兼ねたもので
あってもよく、このような場合はトリス（８−キノリノ
ラト）アルミニウム等を使用することが好ましい。電子
注入輸送層の形成も発光層と同様に蒸着等によればよ
い。
【００３８】なお、電子注入輸送層を電子注入層と電子
輸送層とに分けて設層する場合は、電子注入輸送層用の
化合物のなかから好ましい組合せを選択して用いること
ができる。このとき、陰電極側から電子親和力の値の大
きい化合物の層の順に積層することが好ましい。このよ
うな積層順については電子注入輸送層を２層以上設ける
ときも同様である。
【００３９】また、正孔注入輸送層には、例えば、特開
昭６３−２９５６９５号公報、特開平２−１９１６９４
号公報、特開平３−７９２号公報、特開平５−２３４６
８１号公報、特開平５−２３９４５５号公報、特開平５
−２９９１７４号公報、特開平７−１２６２２５号公
報、特開平７−１２６２２６号公報、特開平８−１００
１７２号公報、ＥＰ０６５０９５５Ａ１等に記載されて
いる各種有機化合物を用いることができる。例えば、テ
トラアリールベンジシン化合物（テトラアリールジアミ
ンないしテトラフェニルジアミン：ＴＰＤ）、芳香族三
級アミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、ト
リアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有
するオキサジアゾール誘導体、ポリチオフェン等であ
る。これらの化合物は２種以上を併用してもよく、併用
するときは別層にして積層したり、混合したりすればよ
い。
【００４０】正孔注入輸送層を正孔注入層と正孔輸送層
とに分けて設層する場合は、正孔注入輸送層用の化合物
のなかから好ましい組合せを選択して用いることができ
る。このとき、陽電極（ＩＴＯ等）側からイオン化ポテ
ンシャルの小さい化合物の層の順に積層することが好ま
しい。また陽電極表面には薄膜性の良好な化合物を用い
ることが好ましい。このような積層順については、正孔
注入輸送層を２層以上設けるときも同様である。このよ
うな積層順とすることによって、駆動電圧が低下し、電
流リークの発生やダークスポットの発生・成長を防ぐこ
とができる。また、素子化する場合、蒸着を用いている
ので１〜１０nm程度の薄い膜も、均一かつピンホールフ
リーとすることができるため、正孔注入層にイオン化ポ
テンシャルが小さく、可視部に吸収をもつような化合物
を用いても、発光色の色調変化や再吸収による効率の低
下を防ぐことができる。
【００４１】正孔注入輸送層は、発光層と同様に上記の
化合物を蒸着して形成すればよい。
【００４２】本発明において、陽電極として用いられる
透明電極は、好ましくは発光した光の透過率が８０％以
上となるように陽電極の材料および厚さを決定すること
が好ましい。具体的には、例えば、錫ドープ酸化インジ
ウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム（ＩＺ
Ｏ）、ＳｎＯ2 、ドーパントをドープしたポリピロール
などを陽電極に用いることが好ましい。また、陽電極の
厚さは１０〜５００nm程度とすることが好ましい。ま
た、素子の信頼性を向上させるために駆動電圧が低いこ
とが必要である。
【００４３】基板材料としては、ガラスや石英、樹脂等
の透明ないし半透明材料を用いる。また、基板に色フィ
ルター膜や蛍光性物質を含む色変換膜、あるいは誘電体
反射膜を用いて発光色をコントロールしてもよい。
【００４４】このように、双方の電極が透光性を有する
ことから透明なディスプレイ（ウインドウディスプレ
イ）や背景の模様を利用したディスプレイ等のように応
用範囲が広がり、さらに、一方の電極面へ光の吸収効果
の高い物質を設けることによりコントラストを高めるこ
ともでき、広範囲な環境条件で見やすいディスプレイと
することができる。また、このような物質を何れかの電
極側に設けるためには、フィルム状等に成形して基板あ
るいは保護層等に張り付ければよい。
【００４５】本発明の有機ＥＬ素子は、通常、直流駆動
型のＥＬ素子として用いられるが、交流駆動またはパル
ス駆動とすることもできる。印加電圧は、通常、５〜２
０V程度とされる。
【００４６】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を比較例ととも
に示し、本発明をさらに詳細に説明する。
【００４７】＜実施例１＞ガラス基板上にＩＴＯを厚さ
２００nmにスパッタ法にて透明電極としてパターニング
し、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗
浄し、次いで煮沸エタノール中から引き上げて乾燥し
た。この透明電極表面をＵＶ／Ｏ3 洗浄した後、真空蒸
着装置の基板ホルダーに固定して、槽内を１×１０-4Pa
以下まで減圧した。
【００４８】次いで減圧状態を保ったまま、Ｎ，Ｎ’−
ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ｍ−トリル−４，４’−ジアミ
ノ−１，１’−ビフェニル（ＴＰＤ）を蒸着速度０．２
nm/secで５５nmの厚さに蒸着し、正孔注入輸送層とし
た。
【００４９】さらに、減圧を保ったまま、Ａｌｑ3 ：ト
リス（８−キノリノラト）アルミニウムを蒸着速度０．
２nm/secで５０nmの厚さに蒸着して、電子注入輸送・発
光層とした。
【００５０】次いで、真空蒸着装置からスパッタ装置に
移し、ＤＣスパッタ法にてＡｇ・Ｍｇ合金（Ｍｇ：５at
％）をターゲットとして、導電体層をレート１０nm／mi
n で、３０nmの厚さに成膜した。続けてＲＦスパッタ法
にて、ターゲットにＩｎ2 Ｏ3 にＺｎＯを５％ドープし
たものを用い、透明電極薄膜を、レート５０オングスト
ローム／min で、１７０nmの厚さに成膜し、陰電極とし
た。このときのスパッタガスにはＡｒを用い、ガス圧は
室温で１Paとした。また、投入電力は周波数１３．５６
ＭHZで１Ｗ／cm2 、基板・ターゲット間は８cmであっ
た。このときの透明電極のシート抵抗は１７Ω／□、陰
電極全体では３０Ω／□であった。また、導電帯層であ
るＡｇ・Ｍｇ薄膜の膜組成はターゲットと同一であり、
その仕事関数は３．８eVであった。
【００５１】最後にＳｉＯ2 を１００nmの厚さにスパッ
タして保護層として、有機薄膜発光素子（ＥＬ素子）を
得た。
【００５２】この有機薄膜発光素子に直流電圧を印加
し、１０mA/cm2の一定電流密度で連続駆動させた。陰電
極側から観察して初期には、８．５V 、２５０cd/cm2の
緑色（発光極大波長λmax ＝５２０nm）の発光が確認で
きた。また、この陰電極の発光波長帯域における光の透
過率は６０％であった。輝度の半減時間は５００時間
で、その間の駆動電圧の上昇は２V であった。また、ダ
ークスポットの出現および成長は全くなかった。さらに
その後も電流リークを起こさず、安定した発光を継続し
た。
【００５３】＜実施例２＞実施例１において、陰電極の
導電体層をＡｌＬｉ合金（Ｌｉ：３at％）にかえて同様
に形成した。このときの導電帯層の膜組成はターゲット
と同一であり、その仕事関数は３．９eVであった。その
後、ＴｉＮをターゲットとしてバッファ層を５nmに成膜
し、次いで実施例１と同様にして透明電極を形成し、陰
電極とした有機ＥＬ素子を得た。このときの陰電極全体
ののシート抵抗は１５Ω／□であった。
【００５４】この有機薄膜発光素子に直流電圧を印加
し、１０mA/cm2の一定電流密度で連続駆動させた。陰電
極側から観察して初期には、８．５V 、２６０cd/cm2の
緑色（発光極大波長λmax ＝５２０nm）の発光が確認で
きた。また、この陰電極の発光波長帯域における光の透
過率は５１％であった。輝度の半減時間は５００時間
で、その間の駆動電圧の上昇は１．７V であった。ま
た、ダークスポットの出現および成長は全くなかった。
さらにその後も電流リークを起こさず、安定した発光を
継続した。
【００５５】
【発明の効果】本発明によれば、透光性を有し、発光し
た光を陰電極、陽電極双方の側から取り出すことが可能
で、しかも電子注入効率が高く熱処理の必要のない陰電
極を有する有機ＥＬ発光素子が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機ＥＬ発光素子の基本構成を示す概
念図である。
【図２】従来の有機ＥＬ素子の構成例を示す概念図であ
る。
【符号の説明】 ２１ 基板 ２２ 陽電極 ２３ 正孔注入・輸送層 ２４ 発光層 ２５ 導電体層 ２５’ 陰電極 ２６ 透明電極（ＩＺＯ）層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 陰電極と陽電極との間に発光層を有し、 前記陰電極と陽電極とが共に透光性をもち、 前記陰電極は、発光層側に設けられた厚さ１０nm以下、
    仕事関数４eV以下の金属または合金製の導電体層と、発
    光層と反対側に酸化インジウムに亜鉛をドープした透明
    電極とを有する有機ＥＬ発光素子。
  2. 【請求項２】 前記陰電極は導電体層と透明電極との間
    にバッファー層を有する請求項１の有機ＥＬ発光素子。
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