JPH0541285A - 電界発光素子 - Google Patents
電界発光素子Info
- Publication number
- JPH0541285A JPH0541285A JP22214891A JP22214891A JPH0541285A JP H0541285 A JPH0541285 A JP H0541285A JP 22214891 A JP22214891 A JP 22214891A JP 22214891 A JP22214891 A JP 22214891A JP H0541285 A JPH0541285 A JP H0541285A
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- JP
- Japan
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- inorganic oxide
- light emitting
- oxide semiconductor
- electroluminescent device
- emitting layer
- Prior art date
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- Pending
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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
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/14—Carrier transporting layers
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 発光の原因である電子とホールの結合を効率
良くおこさせ、劣化の少ない高輝度を有する電界発光素
子の提供。 【構成】 少なくとも、無機酸化物半導体と有機電界発
光体と電極から構成されることを特徴とする電界発光素
子。
良くおこさせ、劣化の少ない高輝度を有する電界発光素
子の提供。 【構成】 少なくとも、無機酸化物半導体と有機電界発
光体と電極から構成されることを特徴とする電界発光素
子。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、ディスプレー、バックライト、
光機能素子等に使用される電界発光素子に関する。
光機能素子等に使用される電界発光素子に関する。
【０００２】
【従来技術】ある種の有機化合物がキャリア注入により
エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）を示すという現象が
発見されて以来有機ＥＬ素子の研究が始まり、ホール輸
送層及び／または電子輸送層と発光層の層構成について
さまざまな研究がなされている。有機ＥＬ素子は電界発
光型の無機ＥＬ素子とは異なり、駆動電圧が低く、高輝
度が得られ、カラー化対応が有望であるが、各層のくり
返し安定性が十分でなく、またキャリア輸送層材料の還
元電位が高いためキャリアの注入が困難であるという問
題点があった。これを解決するために輸送層への注入電
極として仕事関数の小さい材料、例えばＭｇ−Ａｇ合金
を使用していた。しかしながらこれらの電極は仕事関数
が小さいがため酸化されやすく、安定性が不十分であっ
た。本発明は、従来のキャリア輸送層と異なり、劣化が
軽減でき、輸送層中へのキャリア注入が容易な材料を選
択することにより、上記問題点を解決することを目的と
した。
エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）を示すという現象が
発見されて以来有機ＥＬ素子の研究が始まり、ホール輸
送層及び／または電子輸送層と発光層の層構成について
さまざまな研究がなされている。有機ＥＬ素子は電界発
光型の無機ＥＬ素子とは異なり、駆動電圧が低く、高輝
度が得られ、カラー化対応が有望であるが、各層のくり
返し安定性が十分でなく、またキャリア輸送層材料の還
元電位が高いためキャリアの注入が困難であるという問
題点があった。これを解決するために輸送層への注入電
極として仕事関数の小さい材料、例えばＭｇ−Ａｇ合金
を使用していた。しかしながらこれらの電極は仕事関数
が小さいがため酸化されやすく、安定性が不十分であっ
た。本発明は、従来のキャリア輸送層と異なり、劣化が
軽減でき、輸送層中へのキャリア注入が容易な材料を選
択することにより、上記問題点を解決することを目的と
した。
【０００３】
【目的】本発明は、発光層の隣りにキャリア注入を効率
良く行うキャリア輸送層を設けた、無機酸化物半導体と
有機電界発光体と電極から少なくとも構成される電界発
光素子の提供を目的とする。
良く行うキャリア輸送層を設けた、無機酸化物半導体と
有機電界発光体と電極から少なくとも構成される電界発
光素子の提供を目的とする。
【０００４】
【構成】本発明の第１は、無機酸化物半導体からなるキ
ャリア輸送層、有機電界発光体からなる発光層および電
極から少なくとも構成される電界発光素子に関する。本
発明の第２は、Ｓｏｌ−Ｇｅｌ法を用いたキャリア輸送
層及びその作成法に関する。
ャリア輸送層、有機電界発光体からなる発光層および電
極から少なくとも構成される電界発光素子に関する。本
発明の第２は、Ｓｏｌ−Ｇｅｌ法を用いたキャリア輸送
層及びその作成法に関する。
【０００５】有機化合物におけるＥＬは、発光層へ注入
された電子とホールの結合により発現するため、発光層
の隣りにはキャリア注入を効率良く行う輸送層を設ける
ことにより発光輝度が高まり優れた発光素子が得られ
る。発光層が電子輸送性物質であればホール輸送層を、
また発光層がホール輸送性ならば電子輸送層を組合せ
る。本発明における電子輸送性の発光層としては、例え
ば、
された電子とホールの結合により発現するため、発光層
の隣りにはキャリア注入を効率良く行う輸送層を設ける
ことにより発光輝度が高まり優れた発光素子が得られ
る。発光層が電子輸送性物質であればホール輸送層を、
また発光層がホール輸送性ならば電子輸送層を組合せ
る。本発明における電子輸送性の発光層としては、例え
ば、
【化１】
【化２】
【化３】 等が挙げられる。本発明におけるホール輸送性の発光層
としては、例えば
としては、例えば
【化４】 が挙げられる。ホール輸送層としては、ｐ型無機酸化物
半導体が用いられる。具体的には、Ｃｕ2Ｏ，Ｃｒ
2Ｏ3，Ｍｎ2Ｏ3，ＦｅＯｘ（ｘ〜０．１），ＮｉＯ，Ｃ
ｏＯ，Ｐｒ2Ｏ3，Ａｇ2Ｏ，ＭｏＯ2，Ｂｉ2Ｏ3等が挙げ
られる発光層がホール輸送性であれば電子輸送層すなわ
ちｎ型無機酸化物半導体を用いる。具体的には、Ｚｎ
Ｏ，ＴｉＯ2，ＳｎＯ2，ＴｈＯ2，Ｖ2Ｏ5，Ｎｂ2Ｏ5，
Ｔａ2Ｏ5，ＭｏＯ3，ＷＯ3，ＭｎＯ2等が挙げられる。
これら無機酸化物からなるキャリア輸送層はＳｏｌ−Ｇ
ｅｌ法によって製造したものである。Ｓｏｌ−Ｇｅｌ法
とは金属アルコキシド等の金属有機化合物を溶液系で加
水分解、重縮合させて金属−酸素−金属結合を成長さ
せ、最終的に焼結することにより完成させる無機酸化物
の作製方法である。Ｓｏｌ−Ｇｅｌ法の特徴は低基板温
度で均一大面積な膜が得られることである。さらに溶液
から製膜するため基板との密着性に優れる。具体的には
基板上に金属有機化合物を含む溶液を塗布し、無機酸化
物からなる厚膜を積層したあと焼結を行う。用いられる
金属有機化合物としては、無機酸化物を構成する金属の
メトキシド、エトキシド、プロポキシド、ブトキシド等
のアルコキシドやアセテート化合物等があげられる。硝
酸塩、しゅう酸塩、過塩素酸塩等の無機塩でも良い。こ
れら化合物から無機酸化物を作製するには加水分解およ
び重縮合反応を進める必要があるため塗布溶液中には水
の添加が必要となる。添加量は系により異なるが多すぎ
ると反応が速く進むため得られる膜質が不均一となり易
く、また反応速度の制御が難しい。水の添加量が少なす
ぎても反応のコントロールが難しく、適量がある。一般
的には加水分解される結合数に対して０．５当量モルか
ら５倍当量モルが好ましい。さらに加水分解触媒を添加
すると反応速度及び、反応形態の制御ができる。触媒と
しては加水分解触媒として通常用いられる酸および塩基
が用いられる。添加用溶媒としては、上記材料が沈殿し
ないもの、すなわち相溶性に優れたものが望ましい。溶
液濃度は塗布方法にもよるが、スピンコート法の場合、
溶液粘度が数ｃＰ〜十数ｃＰとなるように調整すると良
い。さらにキレート剤等を添加しても良い。
半導体が用いられる。具体的には、Ｃｕ2Ｏ，Ｃｒ
2Ｏ3，Ｍｎ2Ｏ3，ＦｅＯｘ（ｘ〜０．１），ＮｉＯ，Ｃ
ｏＯ，Ｐｒ2Ｏ3，Ａｇ2Ｏ，ＭｏＯ2，Ｂｉ2Ｏ3等が挙げ
られる発光層がホール輸送性であれば電子輸送層すなわ
ちｎ型無機酸化物半導体を用いる。具体的には、Ｚｎ
Ｏ，ＴｉＯ2，ＳｎＯ2，ＴｈＯ2，Ｖ2Ｏ5，Ｎｂ2Ｏ5，
Ｔａ2Ｏ5，ＭｏＯ3，ＷＯ3，ＭｎＯ2等が挙げられる。
これら無機酸化物からなるキャリア輸送層はＳｏｌ−Ｇ
ｅｌ法によって製造したものである。Ｓｏｌ−Ｇｅｌ法
とは金属アルコキシド等の金属有機化合物を溶液系で加
水分解、重縮合させて金属−酸素−金属結合を成長さ
せ、最終的に焼結することにより完成させる無機酸化物
の作製方法である。Ｓｏｌ−Ｇｅｌ法の特徴は低基板温
度で均一大面積な膜が得られることである。さらに溶液
から製膜するため基板との密着性に優れる。具体的には
基板上に金属有機化合物を含む溶液を塗布し、無機酸化
物からなる厚膜を積層したあと焼結を行う。用いられる
金属有機化合物としては、無機酸化物を構成する金属の
メトキシド、エトキシド、プロポキシド、ブトキシド等
のアルコキシドやアセテート化合物等があげられる。硝
酸塩、しゅう酸塩、過塩素酸塩等の無機塩でも良い。こ
れら化合物から無機酸化物を作製するには加水分解およ
び重縮合反応を進める必要があるため塗布溶液中には水
の添加が必要となる。添加量は系により異なるが多すぎ
ると反応が速く進むため得られる膜質が不均一となり易
く、また反応速度の制御が難しい。水の添加量が少なす
ぎても反応のコントロールが難しく、適量がある。一般
的には加水分解される結合数に対して０．５当量モルか
ら５倍当量モルが好ましい。さらに加水分解触媒を添加
すると反応速度及び、反応形態の制御ができる。触媒と
しては加水分解触媒として通常用いられる酸および塩基
が用いられる。添加用溶媒としては、上記材料が沈殿し
ないもの、すなわち相溶性に優れたものが望ましい。溶
液濃度は塗布方法にもよるが、スピンコート法の場合、
溶液粘度が数ｃＰ〜十数ｃＰとなるように調整すると良
い。さらにキレート剤等を添加しても良い。
【０００６】Ｓｏｌ−Ｇｅｌ法により製造した無機酸化
物と有機発光層との複合化方法は特に限定されないが、
両者を積層しても良いし、特にＳｏｌ−Ｇｅｌ法によっ
て製造されるキャリア輸送層中に発光層を分散させ複合
体としたものが好ましい。このような複合体は無機酸化
物の形成温度が有機発光層の分解点以下であれば、金属
有機化合物を溶剤に溶かした時点で溶液中に有機発光層
を分散させ、そのまま塗布、焼結を行えば良い。また、
金属有機化合物の焼成温度では有機発光層が分解する場
合は、Ｓｏｌ−Ｇｅｌ法で多孔質無機酸化物を作成し、
その後有機発光体を分散させれば良い。本発明における
陽極としては正孔を注入するものを、陰極としては電子
を注入するものが好ましく、少くとも一つは透明でなく
てはならない。以下、具体的に実施例をもって説明す
る。
物と有機発光層との複合化方法は特に限定されないが、
両者を積層しても良いし、特にＳｏｌ−Ｇｅｌ法によっ
て製造されるキャリア輸送層中に発光層を分散させ複合
体としたものが好ましい。このような複合体は無機酸化
物の形成温度が有機発光層の分解点以下であれば、金属
有機化合物を溶剤に溶かした時点で溶液中に有機発光層
を分散させ、そのまま塗布、焼結を行えば良い。また、
金属有機化合物の焼成温度では有機発光層が分解する場
合は、Ｓｏｌ−Ｇｅｌ法で多孔質無機酸化物を作成し、
その後有機発光体を分散させれば良い。本発明における
陽極としては正孔を注入するものを、陰極としては電子
を注入するものが好ましく、少くとも一つは透明でなく
てはならない。以下、具体的に実施例をもって説明す
る。
【０００７】実施例１ ＩＴＯ２を蒸着したガラス基板１上に硝酸ニッケルをエ
チレングリコール中で還流させた溶液をスピナーにより
塗布し膜３を形成し、これを４５０℃で１時間焼成し
た。この上に蒸着により式（１）の構造のペリノン誘導
体よりなる５００Å厚の膜４を形成し、その上に陰極５
としてアルミニウムを蒸着して図１の素子を作成した。
得られた素子の発光スペクトルを図２に示す。陰極の劣
化は見られなかった。
チレングリコール中で還流させた溶液をスピナーにより
塗布し膜３を形成し、これを４５０℃で１時間焼成し
た。この上に蒸着により式（１）の構造のペリノン誘導
体よりなる５００Å厚の膜４を形成し、その上に陰極５
としてアルミニウムを蒸着して図１の素子を作成した。
得られた素子の発光スペクトルを図２に示す。陰極の劣
化は見られなかった。
【化４】 実施例２ ＩＴＯ２を蒸着したガラス基板上にニッケルアセテート
をメトキシエタノールに溶解させた溶液に式（１）の構
造のペリノン誘導体を分解させた溶液をスピナーにより
塗布し膜６を形成し、３５０℃で１時間焼成した。この
上に陰極としてアルミニウムを蒸着して図３の素子を作
成した。得られた素子の発光スペクトルを図４に示す。
陰極の劣化は見られなかった。
をメトキシエタノールに溶解させた溶液に式（１）の構
造のペリノン誘導体を分解させた溶液をスピナーにより
塗布し膜６を形成し、３５０℃で１時間焼成した。この
上に陰極としてアルミニウムを蒸着して図３の素子を作
成した。得られた素子の発光スペクトルを図４に示す。
陰極の劣化は見られなかった。
【０００８】
【効果】本発明においては、発光の原因である電子とホ
ールの結合を効率良くおこさせ、劣化の少ない高輝度を
有する電界発光素子が得られた。
ールの結合を効率良くおこさせ、劣化の少ない高輝度を
有する電界発光素子が得られた。
【図１】Ｓｏｌ−Ｇｅｌ法により製造した無機酸化物半
導体層の上にペリノン誘導体を製膜させた実施例１の電
界発光素子の断面図。
導体層の上にペリノン誘導体を製膜させた実施例１の電
界発光素子の断面図。
【図２】図１の電界発光素子の発光スペクトル。
【図３】Ｓｏｌ−Ｇｅｌ法により製造した無機酸化物半
導体層中にペリノン誘導体が分散している実施例２の電
界発光素子の断面図。
導体層中にペリノン誘導体が分散している実施例２の電
界発光素子の断面図。
【図４】図３の電界発光素子の発光スペクトル。
１ ガラス基板 ２ ＩＴＯ ３ 無機酸化物半導体層 ４ 有機発光体層 ５ 電極 ６ ペリノン誘導体が分散した無機酸化物半導体層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｂ 33/14 8815−3Ｋ (72)発明者 藤村 格 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内
Claims (4)
- 【請求項１】 無機酸化物半導体と有機電界発光体と電
極から少なくとも構成されることを特徴とする電界発光
素子。 - 【請求項２】 無機酸化物半導体がＳｏｌ−Ｇｅｌ法に
より製造されたものである請求項１記載の電界発光素
子。 - 【請求項３】 無機酸化物半導体上に有機電界発光体が
積層されていることを特徴とする請求項１又は２記載の
電界発光素子。 - 【請求項４】 無機酸化物半導体中に有機電界発光体が
分散していることを特徴とする請求項１又は２記載の電
界発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22214891A JPH0541285A (ja) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | 電界発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22214891A JPH0541285A (ja) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | 電界発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0541285A true JPH0541285A (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=16777935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22214891A Pending JPH0541285A (ja) | 1991-08-07 | 1991-08-07 | 電界発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0541285A (ja) |
Cited By (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
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- 1991-08-07 JP JP22214891A patent/JPH0541285A/ja active Pending
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