JPH09328680A - 有機el素子 - Google Patents
有機el素子Info
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Abstract
を達成し、製造コストを低減する。 【解決手段】 透明電極基板1の上面に透明電極1aを
形成する。透明電極上に有機物層2を形成する。有機物
層2は、有機物層を構成するバインダー3中に、有機物
発光剤4及び電子輸送性無機物微粒子5及び正孔輸送性
無機物微粒子6を含んでいる。電子輸送性無機物微粒子
5及び正孔輸送性無機物微粒子6として、N型半導体微
粒子やP型半導体微粒子等の半導体が使用できる。この
有機物層2の上に、合金Ag:Mgを蒸着して陰極7を
形成してある。
Description
するものである。
光体を挾んだ構成からなっており、陽極からは正孔が、
陰極からは電子が注入され、この注入された正孔と電子
が発光体層中で再結合することにより発光するものであ
る。
注入層と有機発光・電子注入層とからなる有機層が2層
のものや、この2層型の有機発光・電子注入層の機能を
さらに分離して有機発光層と有機電子注入層とした3層
型のものなどがある。製造方法としては、これらの各層
を蒸着により成膜するもので、その膜厚は1000オン
グストローム以下の薄膜である。
物からなる正孔・電子注入層は、本質的に伝導性が低
く、また金属電極からの注入障壁も大きく、そのために
素子の駆動に高い電界強度が必要であるという問題点が
あった。
導体薄膜を用いた素子が提案され、比較的良好な特性が
得られている。しかし、その製造に特別の設備を必要と
することから、コストが高くなり、更に、有機発光層を
破壊せずに無機半導体薄膜を安定して積層することが困
難であるという問題点があった。
ために、本発明の有機EL素子における有機物層は、電
荷注入剤としての正孔・電子輸送性無機物微粒子と、有
機発光剤とを含む構成としている。そしてこの構成によ
って有機物層が1層の単純な構造にでき、電荷注入が容
易となり、高輝度が達成できる。そして、有機物層を薄
膜に形成する困難性がなくなり、湿式法によって形成で
きるようになるので、製造コストが安価になる。
機物層を有し、有機物層に直流電圧を印加することによ
り発光する有機EL素子において、上記の有機物層は、
有機物発光剤と電子輸送性無機物微粒子又は正孔輸送性
無機物微粒子とを含んでいる。
送性無機物微粒子として半導体を用いることができる。
正孔輸送性無機物微粒子の表面に有機物発光剤がコーテ
ィングされていることが好ましい。正孔・電子輸送性無
機物微粒子として、無機電導体である非晶質セレンや、
水素化非晶質ケイ素や、SiC,CdSe等を用いるこ
ともできる。
と電子輸送性無機物微粒子又は正孔輸送性無機物微粒子
とを含む構成によって、電荷注入が容易になり、高輝度
を達成できる。また、有機物層を薄膜に形成する必要が
なくなり、製造を容易にして安価に提供できる。
的に示す断面図であり、透明電極基板1の上面には、
金、白金、パラジウム、ITO等の金属をスパッタリン
グ又は蒸着などして透明電極1aが形成してある。透明
電極1aは、発光を透過させるために、400nm以上
の波長領域で透明であることが望ましい。この透明電極
1a上に、有機物層2が形成されている。
ダー3中に、有機物発光剤4及び電子輸送性無機物微粒
子5及び正孔輸送性無機物微粒子6を混在させてある。
電子輸送性無機物微粒子及び正孔輸送性無機物微粒子と
して半導体が使用されている。即ち、電子輸送性無機物
微粒子として粒径約0.3μmのN型半導体微粒子5、
例えば、a−Siが、また正孔輸送性無機物微粒子とし
てP型半導体微粒子6、例えば、a−Siやa−SiC
が用いられる。また、有機物発光剤4としては低分子有
機材料であるクマリン540が用いられている。これら
をバインダー(高分子有機材料)3であるポリシロキサ
ン中にトルエンを溶媒として分散させた上で、透明電極
基板1の透明電極1a上に、キャスト法により成膜する
ことにより、膜厚約1μmの有機物層2が形成されたも
のである。この場合のN型半導体微粒子5とP型半導体
微粒子6と有機物発光剤4とバインダー3との重量比
は、3:3:4:0.004である。実際には、有機物
発光剤4とバインダー3とは混然一体となっており、そ
の中に両微粒子5,6がランダムに点在している。
蒸着して陰極7としている。このようにして本発明の有
機EL素子が形成されるもので、この素子に、10Vの
直流電圧をかけたところ、青緑色の発光が得られ、その
時の輝度は約2000cd/m2であった。発光は局部
的に薄膜化されたN型半導体微粒子5とP型半導体微粒
子6とに挟まれた部分(接触界面)で生じるために、従
来のような薄膜形成は必要でなく、また発光に作用する
表面積は厚みの分だけ従来に比して広くなり、その分高
輝度が得られる。
の他の例について説明する。透明電極が形成してある透
明電極基板の上面に有機物層を形成するに際して、先
ず、粒径約0.3μmのN型半導体微粒子、例えば、a
−Siと、P型半導体微粒子、例えば、a−Siやa−
SiCと、有機物発光剤としてクマリン540とを、バ
インダー3であるポリシロキサン中にエチルカルビトー
ルを溶媒として分散させて印刷用インクを用意した。印
刷に際してはフレキソ印刷機を使用し、版にはメッシュ
数400のブチルゴム系のものを用いた。この印刷機
で、透明電極基板の透明電極上に、上記の印刷用インク
で印刷し、約1.4μmの膜厚の有機物層を形成した。
着して陰極を形成して、図1に示すのと実質的に同一構
成の素子を製造した。この素子に、10Vの直流電圧を
かけたところ、青緑色の発光が得られ、その時の輝度は
約500cd/m2であった。
施例について説明する。この実施例において、透明電極
上に形成される有機物層は、粒径約0.3μmのN型半
導体微粒子、例えば、a−Siと、有機物発光剤として
クマリン540とを、正孔輸送性を持つバインダーであ
るポリメチルフェニルシラン中にトルエンを溶媒として
分散させた上で、透明電極上にキャスト法により成膜す
ることにより、膜厚約1μmの有機物層が形成されたも
のである。すなわち、前実施例の正孔輸送性無機物微粒
子(P型半導体)に代えてバインダー自体に正孔輸送性
を持たせたものである。この場合のN型半導体微粒子と
有機物発光剤とバインダーとの重量比は、6:4:0.
004である。
着して陰極としている。このようにして製造された本発
明の有機EL素子に、10Vの直流電圧をかけたとこ
ろ、青緑色の発光が得られ、その時の輝度は約1800
cd/m2であった。
いる。構成上相違点のない部分については図1と同じ符
号を付与している。この実施例で透明電極1a上に形成
される有機物層2は、電子輸送性無機物微粒子5及び正
孔輸送性無機物微粒子6の表面に有機物発光剤8をコー
ティングさせて用いている。即ち、シアニン色素の濃厚
水溶液中に、N型半導体微粒子5、例えば、a−Si
と、P型半導体微粒子6、例えば、a−Siやa−Si
Cとを浸漬し、それぞれの表面にコーティングした(J
凝集体を形成せしめた)。
子集まって形成される分子集合体であり、いわば、ミニ
マムな結晶体とみなすことができる。ある特殊な構造を
持つシアニン色素などで生じる。そして、この凝集体
は、励起状態での相互作用が強く、共鳴蛍光即ち半値幅
の狭い蛍光を発し、また蛍光量子効率も非常に高いとい
う特徴を持つものである。
しめたN型半導体微粒子5とP型半導体微粒子6とをバ
インダー3中に分散させた上で、透明電極1a上にキャ
スト法により成膜することにより、膜厚約1μmの有機
物層8が形成されたものである。この場合のN型半導体
微粒子5とP型半導体微粒子6とバインダー3との重量
比は、3:3:4である。
着して陰極7としている。このようにして製造された本
発明の有機EL素子に、10Vの直流電圧をかけたとこ
ろ、J凝集体に特有な半値幅の狭い共鳴蛍光が得られ、
その時の輝度は約200cd/m2であった。
コーティングされていない場合、電子輸送性微粒子と正
孔輸送性微粒子とが直接接触するおそれがある。両微粒
子の間に有機物発光剤が介在していれば発光を生じる
が、このように両微粒子が直接接触して短絡してしまう
とその部分に発光を生じ得ない。そこで本実施例では、
微粒子の表面を有機物発光剤でコーティングすることに
より、両微粒子が直接接触することを防ぎ、このコーテ
ィング部分が発光するようにした。
て、無機電導体である非晶質セレンや、水素化非晶質ケ
イ素や、SiC,CdSe等を用いることができる。
スト法やフレキソ印刷法に限られるものでなく、スピン
コート法や、スクリーン印刷法等も可能であり、製造の
容易さの点から湿式の方法を採用することが好ましい。
又は電子輸送性無機物微粒子と、有機発光剤とを含む構
成であるので、高い電界強度を要しなくて電極からの電
荷注入が容易である。また、発光は正孔・電子輸送性無
機物微粒子相互間の局部的に薄膜化された接触界面で生
じるために、発光層の表面積が広く得られ、その分高輝
度が得られる。また、有機物層を薄膜化する必要がな
く、1層構造にできるので、製造が容易になり、安価に
提供できる。
送性無機物微粒子の表面に有機物発光剤をコーティング
すると、短絡により発光不能となる部分が生じることが
ない。
Claims (3)
- 【請求項1】 陽極と陰極との間に有機物層を有し、上
記有機物層に直流電圧を印加することにより発光する有
機EL素子において、上記有機物層は、有機物発光剤と
電子輸送性無機物微粒子又は正孔輸送性無機物微粒子と
を含むことを特徴とする有機EL素子。 - 【請求項2】 請求項1において、上記電子輸送性無機
物微粒子又は上記正孔輸送性無機物微粒子は半導体であ
ることを特徴とする有機EL素子。 - 【請求項3】 請求項1又は2において、上記電子輸送
性無機物微粒子又は上記正孔輸送性無機物微粒子の表面
に有機物発光剤がコーティングされていることを特徴と
する有機EL素子。
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- 1996-06-11 JP JP14949996A patent/JP3631845B2/ja not_active Expired - Fee Related
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