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発明の名称 有機エレクトロルミネセンス素子
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平8−96963
公開日 平成8年(1996)4月12日
出願番号 特願平6−232852
出願日 平成6年(1994)9月28日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】山谷 晧榮 (外2名)
発明者 荒井 三千男 / 中谷 賢司 / 南波 憲良
要約 目的
MgAg電極の耐酸化性を強めることにより、発光時間を長くする有機EL素子を提供すること。

構成
電子注入手段4と、正孔注入手段2と、陽極1と、陰極5を具備する有機EL素子において、その陰極5をSiMgAgで構成するとともに、Siの含有量を10〜90wt%とした。
特許請求の範囲
【請求項1】 電子注入手段と、正孔注入手段と、陽極と、陰極を具備する有機エレクトロルミネセンス素子において、その陰極をSiMgAgで構成するとともにSiの含有量を10〜90wt%としたことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は有機エレクトロルミネセンス(EL)素子に係り、特に陰極の耐酸化性を大きくすることによりその発光寿命を長くするための有機EL用電極に関するものである。
【0002】
【従来の技術】有機EL素子は、薄形の新しい発光源として注目されている。従来の有機EL素子は、図4に示す如く、ガラス基板10上にITOの如き透明電極1を形成し、この上に正孔注入輸送層2、発光層3、電子注入輸送層4、陰極6等を形成することにより構成されている。
【0003】正孔注入輸送層2としては、例えば下記化1で表されるテトラアリールジアミン誘導体を使用する。
【0004】
【化1】

【0005】〔化1において、R1 、R2 、R3 及びR4 はそれぞれアリール基、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基又はハロゲン原子を表す。r1、r2、r3及びr4は、それぞれ0又は1〜5の整数である。R5 及びR6 は、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基又はハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r5及びr6は、それぞれ0又は1〜4の整数である。〕
発光層3としては、前記化1で示すテトラアリールジアミン誘導体と、後述する電子注入輸送層4で使用されるトリス(8−キノリノラト)アルミニウム等の混合されたものが使用される。
【0006】電子注入輸送層4としては、例えばトリス(8−キノリノラト)アルミニウムが使用される。陰極6としては、Mg・Ag(例えば重量比10:1)を使用する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで前記の如く構成された有機EL素子は、最初は強く発光しているが、時間が経過するにつれて発光強度が急速に減少するという欠点がある。
【0008】本発明はこの問題を改善すべく研究したところ、これが陰極の構成材料にMgが存在するため陰極が非常に酸化し易いことにもとづき、陰極が直ちに酸化することに起因することが解明された。
【0009】従って本発明の目的は、有機EL素子の発光を長時間持続することができるために、酸化しにくい陰極電極を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため、本発明の有機EL素子では、図に示す如く、陰極5をSiが10〜90%含まれるSi・Mg・Ag合金で構成する。
【0011】
【作用】Mg・AgにSiを加えるとSi・Mg・Agとなり陰極全体が酸化しにくいシリサイドとなるので、耐酸化性の大きな陰極となり、有機EL素子の発光時間を長くすることができる。
【0012】
【実施例】本発明の一実施例を図1〜図3にもとづき説明する。図1は本発明の一実施例構成図、図2は発光光度−時間特性図、図3はSiの含有量−発光効率特性図である。
【0013】図1において、1は透明電極、2は正孔注入輸送層、3は発光層、4は電子注入輸送層、5はSi・Mg・Agで構成される陰極、10はガラス基板である。透明電極1は陽極となるものであって、例えばITO等で構成され、ガラス基板10上に蒸着又はスパッタリングにより成膜される。
【0014】正孔注入輸送層2は、前記化1で表されるテトラアリールジアミン誘導体や、下記化2で表されるN、N′−ジ(3−メチルフェニル)−N、N′−ジフェニル−4、4′−ジアミノ−1、1′ビフェニルを蒸着することにより形成される。
【0015】
【化2】

【0016】発光層3は、前記正孔注入輸送層2を構成する例えば化1で表されるテトラアリールジアミン誘導体と、後述する電子注入輸送層4を構成する例えばトリス(8−キノリノラト)アルミニウムとの混合物が使用される。この場合、異なる蒸発源より蒸発させる共蒸着が好ましいが、これに限定されるものではない。勿論蛍光性物質を含ませることもできる。
【0017】電子注入輸送層4は、例えばトリス(8−キノリノラト)アルミニウムを蒸着することにより形成される。陰極5は、Si・Mg・Agで構成される。陰極5は蒸着又はスパッタリングにより成膜される。
【0018】本発明においては、陰極5を酸化し難いSiMgAgで構成する。陰極におけるSiの含有量を大にすればそれに応じて発光効率は低下し、発光光度は暗くなる。
【0019】例えば陰極としてMg・Ag(重量比10:1)を使用したときの発光光度を100%としたとき、これにSiを含有した場合、その含有量にしたがって、図3に示す如く発光光度は低下し、発光効率は低下する。
【0020】しかし図2に例示するように、Siの含有量により発光接続時間が変化する。図2において特性曲線Aはwt%でSi=0%、BはSi=10%、CはSi=15%の場合を示す。これにより明らかなようにSiの含有量が大きくなれば発光持続時間は長くなる。なお図2は大気雰囲気中で測定した値である。
【0021】Siの量が10%の場合には初期値は明るいが100時間位で100cd/cm2 となる。Siの量が15%の場合は初期値は10%の場合より少し落ちるが1000時間位で100cd/cm2 となる。Siの量が90%の場合は、初期値は200cd/cm2 あるが、1000時間を越えても100cd/cm2より明るい。
【0022】従って本発明では、陰極におけるSiの含有量は10〜90%(wt)が好ましい。前記実施例では、有機EL素子として正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層の3層構成の例について説明したが、本発明は勿論これに限定されるものではない。例えば正孔輸送層(発光層)+電子輸送層、正孔輸送層+電子輸送層(発光層)の如きものに対しても同様に適用できる。
【0023】またSiO2 等の保護膜を形成することもできる。なお、MgAgの割合は、前記の如く重量比で10:1に限定されるものではない。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば陰極にSiを含有させてその耐酸化性を向上させることができるので、発光時間を長時間持続することが可能な有機EL素子を提供することができる。




 

 


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