JP2000340361A - 有機電界発光素子 - Google Patents
有機電界発光素子Info
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- H10K85/324—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3] comprising aluminium, e.g. Alq3
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- Optics & Photonics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発光効率が高く駆動寿命時の輝度の低下が小
さい有機電界発光素子を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、発光層４に用いる有機物が濃
度消光を起すものであり、かつ発光層の膜厚が４ｎｍ以
下、あるいは島状に形成された有機電界発光素子であ
る。このような構成によれば、発光効率が高く、様々な
色の発光が可能である有機電界発光素子が容易に提供さ
れる。
さい有機電界発光素子を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、発光層４に用いる有機物が濃
度消光を起すものであり、かつ発光層の膜厚が４ｎｍ以
下、あるいは島状に形成された有機電界発光素子であ
る。このような構成によれば、発光効率が高く、様々な
色の発光が可能である有機電界発光素子が容易に提供さ
れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディスプレイ等の
各種の表示装置として広範囲に利用される発光素子であ
って、特に低い駆動電圧、高輝度、安定性に優れた有機
電界発光素子に関するものである。
各種の表示装置として広範囲に利用される発光素子であ
って、特に低い駆動電圧、高輝度、安定性に優れた有機
電界発光素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電界発光素子は、自己発光のために液晶
素子にくらべて明るく、鮮明な表示が可能であるため、
旧来多くの研究者によって研究されてきた。
素子にくらべて明るく、鮮明な表示が可能であるため、
旧来多くの研究者によって研究されてきた。
【０００３】現在、実用レベルに達し商品化されている
電界発光素子としては、無機材料のＺｎＳを用いた素子
がある。
電界発光素子としては、無機材料のＺｎＳを用いた素子
がある。
【０００４】しかし、この様な無機の電界発光素子は発
光のための駆動電圧として２００Ｖ程度必要であるた
め、広く使用されるには至っていない。
光のための駆動電圧として２００Ｖ程度必要であるた
め、広く使用されるには至っていない。
【０００５】これに対して、有機材料を用いた電界発光
素子である有機電界発光素子は、従来、実用的なレベル
からはほど遠いものであったが、アプライド・フィジッ
クス・レターズ、５１巻，９１３頁，１９８７年（Ａｐ
ｐｌｉｅｄ ＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ， Ｖｏ
ｌ．５１， Ｐ．９１３， １９８７）で開示されてい
るように、コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらによって開
発された積層構造素子により、その特性が飛躍的に進歩
した。
素子である有機電界発光素子は、従来、実用的なレベル
からはほど遠いものであったが、アプライド・フィジッ
クス・レターズ、５１巻，９１３頁，１９８７年（Ａｐ
ｐｌｉｅｄ ＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ， Ｖｏ
ｌ．５１， Ｐ．９１３， １９８７）で開示されてい
るように、コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらによって開
発された積層構造素子により、その特性が飛躍的に進歩
した。
【０００６】彼らは、蒸着膜の構造が安定であって電子
を輸送することのできる蛍光体と、正孔を輸送すること
のできる有機物を積層し、両方のキャリヤーを蛍光体中
に注入して発光させることに成功した。
を輸送することのできる蛍光体と、正孔を輸送すること
のできる有機物を積層し、両方のキャリヤーを蛍光体中
に注入して発光させることに成功した。
【０００７】これによって、有機電界発光素子の発光効
率が向上し、１０Ｖ以下の電圧で１０００ｃｄ／ｍ２以
上の発光が得られるようになった。
率が向上し、１０Ｖ以下の電圧で１０００ｃｄ／ｍ２以
上の発光が得られるようになった。
【０００８】さらに、ジャーナル・オブ・アプライド・
フィジックス、６５巻，３６１０頁，１９８９年（Ｊ．
Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．， Ｖｏｌ．６５， Ｐ．３６１
０，１９８９）で開示されているように、１９８９年に
は同じくコダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらによりゲスト
ホストシステムによる発光層が提案され、素子の発光効
率の向上および多様な発光材料の使用が可能となった。
現在、発光効率が高い有機電界発光素子の多くは、ゲス
トホストシステムによる発光層を用いている。
フィジックス、６５巻，３６１０頁，１９８９年（Ｊ．
Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．， Ｖｏｌ．６５， Ｐ．３６１
０，１９８９）で開示されているように、１９８９年に
は同じくコダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらによりゲスト
ホストシステムによる発光層が提案され、素子の発光効
率の向上および多様な発光材料の使用が可能となった。
現在、発光効率が高い有機電界発光素子の多くは、ゲス
トホストシステムによる発光層を用いている。
【０００９】しかしながら、ゲストホストシステムで発
光効率の向上した素子を得るためには、ゲスト材料であ
る発光材料を１ｍｏｌ％程度の低濃度でホスト材料にド
ープする必要がある。有機電界発光素子では発光層の膜
厚は数十ｎｍ程度であり、その形成方法は通常真空蒸着
法を用いている。このため、このような低濃度にドーピ
された薄膜発光層を大面積の基板に均一に形成すること
は困難であり、ゲストホストシステムによる素子の実用
化において大きな問題となっている。
光効率の向上した素子を得るためには、ゲスト材料であ
る発光材料を１ｍｏｌ％程度の低濃度でホスト材料にド
ープする必要がある。有機電界発光素子では発光層の膜
厚は数十ｎｍ程度であり、その形成方法は通常真空蒸着
法を用いている。このため、このような低濃度にドーピ
された薄膜発光層を大面積の基板に均一に形成すること
は困難であり、ゲストホストシステムによる素子の実用
化において大きな問題となっている。
【００１０】また、ゲスト材料として用いられる発光材
料を通常の方法で発光層として用いても発光効率の良い
有機電界発光素子を得るのは困難である。
料を通常の方法で発光層として用いても発光効率の良い
有機電界発光素子を得るのは困難である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、発光効率が
高く、様々な色の発光が可能である有機電界発光素子を
容易に提供することを目的とする。
高く、様々な色の発光が可能である有機電界発光素子を
容易に提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、発光層に用い
る有機物が濃度消光を起すものであり、かつ発光層の膜
厚が４ｎｍ以下、あるいは島状に形成された有機電界発
光素子である。または、発光層に用いる有機物の蛍光寿
命が、電子と正孔の再結合領域に用いられる他の材料の
蛍光寿命より短いものであり、かつ発光層の膜厚が４ｎ
ｍ以下、あるいは島状に形成された有機電界発光素子で
ある。または、発光層に用いる有機物の蛍光寿命が１０
ナノ秒以下であり、発光層の膜厚が４ｎｍ以下、あるい
は島状に形成された有機電界発光素子である。
る有機物が濃度消光を起すものであり、かつ発光層の膜
厚が４ｎｍ以下、あるいは島状に形成された有機電界発
光素子である。または、発光層に用いる有機物の蛍光寿
命が、電子と正孔の再結合領域に用いられる他の材料の
蛍光寿命より短いものであり、かつ発光層の膜厚が４ｎ
ｍ以下、あるいは島状に形成された有機電界発光素子で
ある。または、発光層に用いる有機物の蛍光寿命が１０
ナノ秒以下であり、発光層の膜厚が４ｎｍ以下、あるい
は島状に形成された有機電界発光素子である。
【００１３】このような構成によれば、発光効率が高
く、様々な色の発光が可能である有機電界発光素子が容
易に提供される。
く、様々な色の発光が可能である有機電界発光素子が容
易に提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、一対の電
極と、前記一対の電極の間に発光層を少なくとも有する
有機電界発光素子であって、前記発光層が濃度消光を起
す有機物を含むものであり、かつ前記発光層の膜厚が４
ｎｍ以下であることを特徴とする有機電界発光素子であ
る。濃度消光とは濃度を上げると光らなくなる現象であ
るが、このように濃度消光を起こす有機物を発光層に用
いても、発光層の膜厚を４ｎｍ以下にすることで高効率
な電界発光が可能となる。ここで用いられる濃度消光を
起こす発光材料としては、レーザ色素等の各種の蛍光性
有機化合物から選べることができるものであり、特に有
用な発光材料としてはキナクリドン誘導体、クマリン誘
導体、メロシアニン誘導体、オキサゾール誘導体、チア
ゾール誘導体、スチリル誘導体、フラボン誘導体、キノ
リン誘導体、アクリジン誘導体、縮合多環化合物などが
挙げられる。具体的には、N,N'-ジメチルキナクリドン
（以下ＤＭＱという）、N,N'-ジフェニルキナクリド
ン、３-(２'-ベンゾチアゾリル)-７-ジエチルアミノク
マリン（以下クマリン６という）、４-ジシアノメチレ
ン-２-メチル-６-(ｐ-ジメチルアミノスチリル)-４H-ピ
ラン（以下ＤＣＭという）、ルブレン、ジフェニルテト
ラセン、ペリレンなどが挙げられる。
極と、前記一対の電極の間に発光層を少なくとも有する
有機電界発光素子であって、前記発光層が濃度消光を起
す有機物を含むものであり、かつ前記発光層の膜厚が４
ｎｍ以下であることを特徴とする有機電界発光素子であ
る。濃度消光とは濃度を上げると光らなくなる現象であ
るが、このように濃度消光を起こす有機物を発光層に用
いても、発光層の膜厚を４ｎｍ以下にすることで高効率
な電界発光が可能となる。ここで用いられる濃度消光を
起こす発光材料としては、レーザ色素等の各種の蛍光性
有機化合物から選べることができるものであり、特に有
用な発光材料としてはキナクリドン誘導体、クマリン誘
導体、メロシアニン誘導体、オキサゾール誘導体、チア
ゾール誘導体、スチリル誘導体、フラボン誘導体、キノ
リン誘導体、アクリジン誘導体、縮合多環化合物などが
挙げられる。具体的には、N,N'-ジメチルキナクリドン
（以下ＤＭＱという）、N,N'-ジフェニルキナクリド
ン、３-(２'-ベンゾチアゾリル)-７-ジエチルアミノク
マリン（以下クマリン６という）、４-ジシアノメチレ
ン-２-メチル-６-(ｐ-ジメチルアミノスチリル)-４H-ピ
ラン（以下ＤＣＭという）、ルブレン、ジフェニルテト
ラセン、ペリレンなどが挙げられる。
【００１５】請求項２記載の発明は、一対の電極と、前
記一対の電極の間に有機物を含有する発光層と、電子又
は正孔を輸送する電荷輸送層を少なくとも有する有機電
界発光素子であって、前記有機物の蛍光寿命が前記電荷
輸送層に含まれる材料の蛍光寿命より短く、かつ前記発
光層の膜厚が４ｎｍ以下であることを特徴とする有機電
界発光素子である。このような発光層を設けることによ
り、電荷輸送層で電子と正孔が再結合して生成する励起
子のエネルギーを発光層の材料に効率良く移すことがで
き、発光層から高効率な電界発光を得ることが可能とな
る。ここでいう蛍光寿命とは蛍光強度が初期の１／ｅに
なるまでの時間を示しており、汎用の蛍光寿命測定装置
により測定されるものである。このような素子の具体例
としては、例えば、発光層に用いる有機物として４-ジ
シアノメチレン-２-メチル-６-(ｐ-ジメチルアミノスチ
リル)-４H-ピラン（以下ＤＣＭという）を用い、電荷輸
送層に用いられる材料としてトリス(８-キノリノール)
アルミニウム（以下Ａｌｑという）を用いた例を挙げら
れる。ＤＣＭの蛍光寿命は２〜３ｎ秒で、Ａｌｑの蛍光
寿命は約１２ｎ秒である。なお、電子と正孔が再結合し
て励起子を生成する現象は発光層でも起こりうるのはい
うまでもない。
記一対の電極の間に有機物を含有する発光層と、電子又
は正孔を輸送する電荷輸送層を少なくとも有する有機電
界発光素子であって、前記有機物の蛍光寿命が前記電荷
輸送層に含まれる材料の蛍光寿命より短く、かつ前記発
光層の膜厚が４ｎｍ以下であることを特徴とする有機電
界発光素子である。このような発光層を設けることによ
り、電荷輸送層で電子と正孔が再結合して生成する励起
子のエネルギーを発光層の材料に効率良く移すことがで
き、発光層から高効率な電界発光を得ることが可能とな
る。ここでいう蛍光寿命とは蛍光強度が初期の１／ｅに
なるまでの時間を示しており、汎用の蛍光寿命測定装置
により測定されるものである。このような素子の具体例
としては、例えば、発光層に用いる有機物として４-ジ
シアノメチレン-２-メチル-６-(ｐ-ジメチルアミノスチ
リル)-４H-ピラン（以下ＤＣＭという）を用い、電荷輸
送層に用いられる材料としてトリス(８-キノリノール)
アルミニウム（以下Ａｌｑという）を用いた例を挙げら
れる。ＤＣＭの蛍光寿命は２〜３ｎ秒で、Ａｌｑの蛍光
寿命は約１２ｎ秒である。なお、電子と正孔が再結合し
て励起子を生成する現象は発光層でも起こりうるのはい
うまでもない。
【００１６】請求項３記載の発明は、一対の電極と、前
記一対の電極の間に有機物を含有する発光層を少なくと
も有する有機電界発光素子であって、前記有機物の蛍光
寿命が１０ｎ秒以下であり、かつ前記発光層の膜厚が４
ｎｍ以下であることを特徴とする有機電界発光素子であ
る。このように発光層に用いる有機物の蛍光寿命を１０
ｎ秒以下のものを用いることにより電子と正孔の再結合
により生成した励起子のエネルギーを効率よく発光層に
移すことができ、発光層の膜厚を４ｎｍのとしても効率
良い電界発光を得ることができる。蛍光寿命が１０ｎ秒
以下の有機物としては、例えばＤＣＭが挙げられる。Ｄ
ＣＭの蛍光寿命は２〜３ｎ秒である。
記一対の電極の間に有機物を含有する発光層を少なくと
も有する有機電界発光素子であって、前記有機物の蛍光
寿命が１０ｎ秒以下であり、かつ前記発光層の膜厚が４
ｎｍ以下であることを特徴とする有機電界発光素子であ
る。このように発光層に用いる有機物の蛍光寿命を１０
ｎ秒以下のものを用いることにより電子と正孔の再結合
により生成した励起子のエネルギーを効率よく発光層に
移すことができ、発光層の膜厚を４ｎｍのとしても効率
良い電界発光を得ることができる。蛍光寿命が１０ｎ秒
以下の有機物としては、例えばＤＣＭが挙げられる。Ｄ
ＣＭの蛍光寿命は２〜３ｎ秒である。
【００１７】請求項４記載の発明は、一対の電極と、前
記一対の電極の間に発光層を少なくとも有する有機電界
発光素子であって、前記発光層が濃度消光を起す有機物
を含むものであり、かつ前記発光層が島状に形成された
ものであることを特徴とする有機電界発光素子である。
このように、濃度消光を起こす有機物を発光層に用いて
も、発光層を島状に形成することで高効率な電界発光が
可能となる。ここで用いられる濃度消光を起こす発光材
料としては、レーザ色素等の各種の蛍光性有機化合物か
ら選べられるものであり、特に有用な発光材料としては
キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、メロシアニン誘
導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、スチリ
ル誘導体、フラボン誘導体、キノリン誘導体、アクリジ
ン誘導体、縮合多環化合物などが挙げられる。具体的に
は、N,N'-ジメチルキナクリドン（ＤＭＱ）、N,N'-ジフ
ェニルキナクリドン、３-(２'-ベンゾチアゾリル)-７-
ジエチルアミノクマリン（クマリン６）、４-ジシアノ
メチレン-２-メチル-６-(ｐ-ジメチルアミノスチリル)-
４H-ピラン（ＤＣＭ）、ルブレン、ジフェニルテトラセ
ン、ペリレンなどが挙げられる。一般に薄膜形成する際
に、極薄膜、例えば１ｎｍ以下の薄膜を作成した場合
は、膜が島状に形成されている場合が多い。
記一対の電極の間に発光層を少なくとも有する有機電界
発光素子であって、前記発光層が濃度消光を起す有機物
を含むものであり、かつ前記発光層が島状に形成された
ものであることを特徴とする有機電界発光素子である。
このように、濃度消光を起こす有機物を発光層に用いて
も、発光層を島状に形成することで高効率な電界発光が
可能となる。ここで用いられる濃度消光を起こす発光材
料としては、レーザ色素等の各種の蛍光性有機化合物か
ら選べられるものであり、特に有用な発光材料としては
キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、メロシアニン誘
導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、スチリ
ル誘導体、フラボン誘導体、キノリン誘導体、アクリジ
ン誘導体、縮合多環化合物などが挙げられる。具体的に
は、N,N'-ジメチルキナクリドン（ＤＭＱ）、N,N'-ジフ
ェニルキナクリドン、３-(２'-ベンゾチアゾリル)-７-
ジエチルアミノクマリン（クマリン６）、４-ジシアノ
メチレン-２-メチル-６-(ｐ-ジメチルアミノスチリル)-
４H-ピラン（ＤＣＭ）、ルブレン、ジフェニルテトラセ
ン、ペリレンなどが挙げられる。一般に薄膜形成する際
に、極薄膜、例えば１ｎｍ以下の薄膜を作成した場合
は、膜が島状に形成されている場合が多い。
【００１８】請求項５記載の発明は、一対の電極と、前
記一対の電極の間に有機物を含有する発光層と、電子又
は正孔を輸送する電荷輸送層を少なくとも有する有機電
界発光素子であって、前記有機物の蛍光寿命が前記電荷
輸送層に含まれる材料の蛍光寿命より短く、かつ前記発
光層が島状に形成されたものであることを特徴とする有
機電界発光素子である。このような発光層を設けること
により、電荷輸送層でのエネルギーを発光層の材料に効
率良く移すことができ、発光層を島状に形成しても発光
層から高効率な電界発光を得ることが可能となる。ここ
でいう蛍光寿命とは蛍光強度が初期の１／ｅになるまで
の時間を示しており、汎用の蛍光寿命測定装置により測
定されるものである。一般に薄膜形成する際に、極薄
膜、例えば１ｎｍ以下の薄膜を作成した場合は、膜が島
状に形成されている場合が多い。なお、電子と正孔が再
結合して励起子を生成する現象は発光層でも起こりうる
のはいうまでもない。
記一対の電極の間に有機物を含有する発光層と、電子又
は正孔を輸送する電荷輸送層を少なくとも有する有機電
界発光素子であって、前記有機物の蛍光寿命が前記電荷
輸送層に含まれる材料の蛍光寿命より短く、かつ前記発
光層が島状に形成されたものであることを特徴とする有
機電界発光素子である。このような発光層を設けること
により、電荷輸送層でのエネルギーを発光層の材料に効
率良く移すことができ、発光層を島状に形成しても発光
層から高効率な電界発光を得ることが可能となる。ここ
でいう蛍光寿命とは蛍光強度が初期の１／ｅになるまで
の時間を示しており、汎用の蛍光寿命測定装置により測
定されるものである。一般に薄膜形成する際に、極薄
膜、例えば１ｎｍ以下の薄膜を作成した場合は、膜が島
状に形成されている場合が多い。なお、電子と正孔が再
結合して励起子を生成する現象は発光層でも起こりうる
のはいうまでもない。
【００１９】請求項６記載の発明は、一対の電極と、前
記一対の電極の間に有機物を含有する発光層を少なくと
も有する有機電界発光素子であって、前記有機物の蛍光
寿命が１０ｎ秒以下であり、かつ前記発光層が島状に形
成されたものであることを特徴とする有機電界発光素子
である。このように発光層に用いる有機物の蛍光寿命を
１０ｎ秒以下のものを用いることにより電子と正孔の再
結合により生成した励起子のエネルギーを効率よく発光
層に移すことができ、発光層を島状に形成しても効率良
い電界発光を得ることができる。一般に薄膜形成する際
に、極薄膜、例えば１ｎｍ以下の薄膜を作成した場合
は、膜が島状に形成されている場合が多い。
記一対の電極の間に有機物を含有する発光層を少なくと
も有する有機電界発光素子であって、前記有機物の蛍光
寿命が１０ｎ秒以下であり、かつ前記発光層が島状に形
成されたものであることを特徴とする有機電界発光素子
である。このように発光層に用いる有機物の蛍光寿命を
１０ｎ秒以下のものを用いることにより電子と正孔の再
結合により生成した励起子のエネルギーを効率よく発光
層に移すことができ、発光層を島状に形成しても効率良
い電界発光を得ることができる。一般に薄膜形成する際
に、極薄膜、例えば１ｎｍ以下の薄膜を作成した場合
は、膜が島状に形成されている場合が多い。
【００２０】請求項７又は８記載の発明は、正孔を輸送
する正孔輸送層及び電子を輸送する電子輸送層を有し、
発光層が前記正孔輸送層と前記電子輸送層の間に設けて
あることを特徴とする有機電界発光素子である。このよ
うに発光層を正孔輸送層と電子輸送層の間に設けること
により、発光層へ注入される正孔と電子のバランスがよ
くなり発光効率の向上がなされる。
する正孔輸送層及び電子を輸送する電子輸送層を有し、
発光層が前記正孔輸送層と前記電子輸送層の間に設けて
あることを特徴とする有機電界発光素子である。このよ
うに発光層を正孔輸送層と電子輸送層の間に設けること
により、発光層へ注入される正孔と電子のバランスがよ
くなり発光効率の向上がなされる。
【００２１】請求項９又は１０記載の発明は、正孔を輸
送する正孔輸送層及び電子を輸送する電子輸送層を有
し、発光層が前記正孔輸送層の中に設けてあることを特
徴とする有機電界発光素子である。このような構成をと
ることにより、正孔輸送層と電子輸送層の界面近傍に多
く存在すると考えられている励起子のエネルギーを効率
良く発光層に移すことができ、正孔輸送層の中に発光層
を設けても高効率発光が可能となる。発光層を設ける位
置は正孔輸送層と電子輸送層の界面に近い方がよい。
送する正孔輸送層及び電子を輸送する電子輸送層を有
し、発光層が前記正孔輸送層の中に設けてあることを特
徴とする有機電界発光素子である。このような構成をと
ることにより、正孔輸送層と電子輸送層の界面近傍に多
く存在すると考えられている励起子のエネルギーを効率
良く発光層に移すことができ、正孔輸送層の中に発光層
を設けても高効率発光が可能となる。発光層を設ける位
置は正孔輸送層と電子輸送層の界面に近い方がよい。
【００２２】請求項１１又は１２記載の発明は、正孔を
輸送する正孔輸送層及び電子を輸送する電子輸送層を有
し、発光層が前記電子輸送層の中に設けてあることを特
徴とする有機電界発光素子である。このような構成をと
ることにより、正孔輸送層と電子輸送層の界面近傍に多
く存在すると考えられている励起子のエネルギーを効率
良く発光層に移すことができ、電子輸送層の中に発光層
を設けても高効率発光が可能となる。発光層を設ける位
置は正孔輸送層と電子輸送層の界面に近い方がよいが、
電子輸送層の中に設ける場合は正孔輸送層の中に設ける
場合と違って２０ｎｍ程度離しても発光層から発光が十
分得られる。
輸送する正孔輸送層及び電子を輸送する電子輸送層を有
し、発光層が前記電子輸送層の中に設けてあることを特
徴とする有機電界発光素子である。このような構成をと
ることにより、正孔輸送層と電子輸送層の界面近傍に多
く存在すると考えられている励起子のエネルギーを効率
良く発光層に移すことができ、電子輸送層の中に発光層
を設けても高効率発光が可能となる。発光層を設ける位
置は正孔輸送層と電子輸送層の界面に近い方がよいが、
電子輸送層の中に設ける場合は正孔輸送層の中に設ける
場合と違って２０ｎｍ程度離しても発光層から発光が十
分得られる。
【００２３】請求項１３又は１４記載の発明は、正孔を
輸送する正孔輸送層及び電子を輸送する電子輸送層を有
し、発光層が、前記正孔輸送層と電子輸送層の間、前記
正孔輸送層の中、又は前記電子輸送層の中のいずれか複
数の部位に設けてあることを特徴とする有機電界発光素
子である。このように複数の部位に設けることにより励
起子から発光層へのエネルギー移動がさらに効率良く起
こり発光効率の向上がなされる。
輸送する正孔輸送層及び電子を輸送する電子輸送層を有
し、発光層が、前記正孔輸送層と電子輸送層の間、前記
正孔輸送層の中、又は前記電子輸送層の中のいずれか複
数の部位に設けてあることを特徴とする有機電界発光素
子である。このように複数の部位に設けることにより励
起子から発光層へのエネルギー移動がさらに効率良く起
こり発光効率の向上がなされる。
【００２４】請求項１５記載の発明は、発光層に接して
正孔ブロック層を設けたことを特徴とする有機電界発光
素子であり、発光層近傍に正孔と電子の再結合領域を限
定することができ発光効率の向上が可能となる。ここで
用いられる正孔ブロック層としては、従来から有機電界
発光素子で用いられているもので良く、トリアゾール誘
導体や８キノリノール誘導体の金属錯体などの有機化合
物や、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物や
酸化アルミなどの無機化合物の超薄膜が挙げられる。具
体的には、３-(４-ビフェニリル)-４-フェニリル-５-タ
ーシャルブチルフェニリル-１,２,４-トリアゾール、ト
リス(８-キノリノール)アルミニウム、ＬｉＦ、Ｌｉ２
Ｏ、ＭｇＦ、ＣａＦ、ＳｉＯ、ＧｅＯなどが挙げられ
る。
正孔ブロック層を設けたことを特徴とする有機電界発光
素子であり、発光層近傍に正孔と電子の再結合領域を限
定することができ発光効率の向上が可能となる。ここで
用いられる正孔ブロック層としては、従来から有機電界
発光素子で用いられているもので良く、トリアゾール誘
導体や８キノリノール誘導体の金属錯体などの有機化合
物や、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物や
酸化アルミなどの無機化合物の超薄膜が挙げられる。具
体的には、３-(４-ビフェニリル)-４-フェニリル-５-タ
ーシャルブチルフェニリル-１,２,４-トリアゾール、ト
リス(８-キノリノール)アルミニウム、ＬｉＦ、Ｌｉ２
Ｏ、ＭｇＦ、ＣａＦ、ＳｉＯ、ＧｅＯなどが挙げられ
る。
【００２５】請求項１６記載の発明は、発光層に接して
電子ブロック層を設けたことを特徴とする有機電界発光
素子であり、発光層近傍に正孔と電子の再結合領域を限
定することができ発光効率の向上が可能となる。ここで
用いられる電子ブロック層としては、従来から有機電界
発光素子で用いられているもので良く、芳香族アミン化
合物などの有機化合物や、アルカリ金属化合物、アルカ
リ土類金属化合物や酸化物、フッ化物などの無機化合物
の超薄膜が挙げられる。具体的には、ＬｉＦ、Ｌｉ２
Ｏ、ＭｇＦ、ＣａＦ、ＳｉＯ、ＧｅＯなどが挙げられ
る。
電子ブロック層を設けたことを特徴とする有機電界発光
素子であり、発光層近傍に正孔と電子の再結合領域を限
定することができ発光効率の向上が可能となる。ここで
用いられる電子ブロック層としては、従来から有機電界
発光素子で用いられているもので良く、芳香族アミン化
合物などの有機化合物や、アルカリ金属化合物、アルカ
リ土類金属化合物や酸化物、フッ化物などの無機化合物
の超薄膜が挙げられる。具体的には、ＬｉＦ、Ｌｉ２
Ｏ、ＭｇＦ、ＣａＦ、ＳｉＯ、ＧｅＯなどが挙げられ
る。
【００２６】請求項１７記載の発明は、発光層に接して
正孔輸送層に含まれる第１の材料と発光層に含まれる第
２の材料の混合層を設けたことを特徴とする有機電界発
光素子である。このように正孔輸送材料と発光材料の混
合層を設けることにより発光材の界面の状態を安定化す
ることができ、特に駆動時の発光安定性を向上させるこ
とが可能となる。
正孔輸送層に含まれる第１の材料と発光層に含まれる第
２の材料の混合層を設けたことを特徴とする有機電界発
光素子である。このように正孔輸送材料と発光材料の混
合層を設けることにより発光材の界面の状態を安定化す
ることができ、特に駆動時の発光安定性を向上させるこ
とが可能となる。
【００２７】請求項１８記載の発明は、発光層に接して
電子輸送層に含まれる第１の材料と発光層に含まれる第
２の材料の混合層を設けたことを特徴とする有機電界発
光素子である。このように電子輸送材料と発光材料の混
合層を設けることにより発光材の界面の状態を安定化す
ることができ、特に駆動時の発光安定性を向上させるこ
とが可能となる。
電子輸送層に含まれる第１の材料と発光層に含まれる第
２の材料の混合層を設けたことを特徴とする有機電界発
光素子である。このように電子輸送材料と発光材料の混
合層を設けることにより発光材の界面の状態を安定化す
ることができ、特に駆動時の発光安定性を向上させるこ
とが可能となる。
【００２８】請求項１９記載の発明は、発光層が多層構
造になっていることを特徴とした有機電界発光素子であ
り、発光領域の増大により発光効率の向上が可能とな
る。さらに発光層を、それぞれ異なる色を発光する複数
の発光層からなる多層構造にすることが可能であり、こ
れにより複数の発光色を混合して様々な発光色を実現す
ることができる。
造になっていることを特徴とした有機電界発光素子であ
り、発光領域の増大により発光効率の向上が可能とな
る。さらに発光層を、それぞれ異なる色を発光する複数
の発光層からなる多層構造にすることが可能であり、こ
れにより複数の発光色を混合して様々な発光色を実現す
ることができる。
【００２９】請求項２０記載の発明は、それぞれ異なる
色を発光する複数の発光層からなる多層構造を設けるこ
とにより白色発光となることを特徴とした有機電界光素
子であり、高効率の白色発光が可能となる。白色発光の
形成方法としては、青色、緑色、赤色の三原色を発光さ
せるほかにも、青緑色系発光とオレンジ色系発光の混色
を用いるなどさまざまな方法が可能である。
色を発光する複数の発光層からなる多層構造を設けるこ
とにより白色発光となることを特徴とした有機電界光素
子であり、高効率の白色発光が可能となる。白色発光の
形成方法としては、青色、緑色、赤色の三原色を発光さ
せるほかにも、青緑色系発光とオレンジ色系発光の混色
を用いるなどさまざまな方法が可能である。
【００３０】請求項２１記載の発明は、発光層がブロッ
ク状になっていることを特徴とした有機電界発光素子で
あり、発光領域の分割化により発光の安定性が向上す
る。さらに、発光層を複数の色を発光する複数のブロッ
ク領域を設けることができ、複数の発光色を混合するこ
とにより様々な発光色を実現することができる。
ク状になっていることを特徴とした有機電界発光素子で
あり、発光領域の分割化により発光の安定性が向上す
る。さらに、発光層を複数の色を発光する複数のブロッ
ク領域を設けることができ、複数の発光色を混合するこ
とにより様々な発光色を実現することができる。
【００３１】請求項２２記載の発明は、複数の色を発光
する領域からなるブロック状の発光層を設けることによ
り白色発光となることを特徴とした有機電界発光素子で
あり、高効率の白色発光が可能となる。白色発光の形成
方法としては、青色、緑色、赤色の三原色を発光させる
ほかにも、青緑色系発光とオレンジ色系発光の混色する
などさまざまな方法が可能である。また、請求項２３に
記載のように、発光層を気相成長法により形成すること
により、４ｎｍ以下の発光層の形成や島状の発光層の形
成が容易にできる。気相成長法としては真空蒸着法が最
適である。
する領域からなるブロック状の発光層を設けることによ
り白色発光となることを特徴とした有機電界発光素子で
あり、高効率の白色発光が可能となる。白色発光の形成
方法としては、青色、緑色、赤色の三原色を発光させる
ほかにも、青緑色系発光とオレンジ色系発光の混色する
などさまざまな方法が可能である。また、請求項２３に
記載のように、発光層を気相成長法により形成すること
により、４ｎｍ以下の発光層の形成や島状の発光層の形
成が容易にできる。気相成長法としては真空蒸着法が最
適である。
【００３２】以下に、本発明を具体的な実施の形態によ
りに説明する。
りに説明する。
【００３３】以下の実施の形態では、正孔輸送材として
（化１）で示すN,N'-ビス[４'-(N,N'-ジフェニルアミ
ノ)-４-ビフェニリル]-N,N'-ジフェニルベンジジン（以
下ＴＰＴという）を、電子輸送材として（化２）で示す
トリス(８-キノリノール)アルミニウム（以下Ａｌｑと
いう。）を用い、陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送
層、陰極の順に積層した素子の構成を代表的に示すが、
本発明はこの構成に限定されるものではもちろんない。
また、通常は基板上に陽極から陰極の順に積層するが、
これとは逆に基板上に陰極から陽極の順に積層してもよ
い。
（化１）で示すN,N'-ビス[４'-(N,N'-ジフェニルアミ
ノ)-４-ビフェニリル]-N,N'-ジフェニルベンジジン（以
下ＴＰＴという）を、電子輸送材として（化２）で示す
トリス(８-キノリノール)アルミニウム（以下Ａｌｑと
いう。）を用い、陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送
層、陰極の順に積層した素子の構成を代表的に示すが、
本発明はこの構成に限定されるものではもちろんない。
また、通常は基板上に陽極から陰極の順に積層するが、
これとは逆に基板上に陰極から陽極の順に積層してもよ
い。
【００３４】
【化１】
【００３５】
【化２】
【００３６】（実施の形態１）本発明の第１の実施の形
態における有機電界発光素子は、図１にその断面図を示
すように、ガラス基板１上に透明電極２としてＩＴＯ電
極をあらかじめ形成したものの上に、正孔を輸送する正
孔輸送層３、発光現象が起こる発光層４、電子を輸送す
る電子輸送層５、陰極６の順に蒸着して作製した構成を
有する。発光層としては（化３）に示すＤＣＭを用い
た。ＤＣＭは濃度消光を起こす有機物である。
態における有機電界発光素子は、図１にその断面図を示
すように、ガラス基板１上に透明電極２としてＩＴＯ電
極をあらかじめ形成したものの上に、正孔を輸送する正
孔輸送層３、発光現象が起こる発光層４、電子を輸送す
る電子輸送層５、陰極６の順に蒸着して作製した構成を
有する。発光層としては（化３）に示すＤＣＭを用い
た。ＤＣＭは濃度消光を起こす有機物である。
【００３７】
【化３】
【００３８】まず、十分に洗浄したＩＴＯ電極付きのガ
ラス基板、ＴＰＴ、ＤＣＭ、Ａｌｑ、アルミニウム及び
リチウムを蒸着装置にセットした。
ラス基板、ＴＰＴ、ＤＣＭ、Ａｌｑ、アルミニウム及び
リチウムを蒸着装置にセットした。
【００３９】ついで、２×１０−６ｔｏｒｒまで排気し
た後、０．１ｎｍ／秒の速度でセットしたＴＰＴを蒸着
し正孔輸送層を５０ｎｍ形成した。ついで、セットした
発光材のＤＣＭを０．０１ｎｍ／秒の速度で蒸着し、膜
厚０．２ｎｍの発光層を形成した。次に、電子輸送材の
Ａｌｑを０．１ｎｍ／秒で蒸着し、膜厚５０ｎｍの電子
輸送層を積層した。その後、アルミニウムとリチウムを
それぞれ別の蒸着源より蒸着しアルミニウムとリチウム
の共蒸着層を１５０ｎｍ形成して陰極とした。なお、こ
れらの蒸着はいずれも真空を破らずに連続して行い、膜
厚は水晶振動子によってモニターした。
た後、０．１ｎｍ／秒の速度でセットしたＴＰＴを蒸着
し正孔輸送層を５０ｎｍ形成した。ついで、セットした
発光材のＤＣＭを０．０１ｎｍ／秒の速度で蒸着し、膜
厚０．２ｎｍの発光層を形成した。次に、電子輸送材の
Ａｌｑを０．１ｎｍ／秒で蒸着し、膜厚５０ｎｍの電子
輸送層を積層した。その後、アルミニウムとリチウムを
それぞれ別の蒸着源より蒸着しアルミニウムとリチウム
の共蒸着層を１５０ｎｍ形成して陰極とした。なお、こ
れらの蒸着はいずれも真空を破らずに連続して行い、膜
厚は水晶振動子によってモニターした。
【００４０】そして、素子作製後、直ちに乾燥窒素中で
電極の取り出しを行い、引続き特性測定を行った。ここ
で、得られた素子の発光効率は、発光輝度１００ｃｄ／
ｍ2の場合の値で定義した。また、駆動寿命は初期輝度
を１０００ｃｄ／ｍ2として一定電流で駆動したとき
に、輝度が初期の半分の５００ｃｄ／ｍ2になる間での
時間で定義した。
電極の取り出しを行い、引続き特性測定を行った。ここ
で、得られた素子の発光効率は、発光輝度１００ｃｄ／
ｍ2の場合の値で定義した。また、駆動寿命は初期輝度
を１０００ｃｄ／ｍ2として一定電流で駆動したとき
に、輝度が初期の半分の５００ｃｄ／ｍ2になる間での
時間で定義した。
【００４１】同様の測定を発光層の膜厚を変化させて行
った。その結果を、以下の（表１）に示す。
った。その結果を、以下の（表１）に示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】（表１）より、本実施の形態の有機電界発
光素子は、発光効率、駆動寿命が優れていることが確認
された。
光素子は、発光効率、駆動寿命が優れていることが確認
された。
【００４４】なお、ＤＣＭの蛍光寿命は２〜３ｎ秒で、
Ａｌｑの蛍光寿命は約１２ｎ秒である。また、膜厚が１
ｎｍ以下の場合、薄膜は島状に形成されている可能性が
高く、その場合も良好な結果が得られているのが（表
１）よりわかる。
Ａｌｑの蛍光寿命は約１２ｎ秒である。また、膜厚が１
ｎｍ以下の場合、薄膜は島状に形成されている可能性が
高く、その場合も良好な結果が得られているのが（表
１）よりわかる。
【００４５】（実施の形態２）本発明の第２の実施の形
態における有機電界発光素子は、図２及び図３にその断
面図を示すように発光層を電子輸送層の中または正孔輸
送層の中に設けた以外は、実施の形態１と同様に有機電
界発光素子を作製し、その特性を評価した。図２及び図
３において、１はガラス基板、２は透明電極、３は正孔
を輸送する正孔輸送層、４は発光現象が起こる発光層、
５は電子を輸送する電子輸送層、６は陰極である。発光
層の位置の詳細は（表２）に示した通りであるが、表中
のＸ及びＹとは図２及び図３に示したように、発光層が
電子輸送層と正孔輸送層の界面からどれだけ離れている
かを示しいる。
態における有機電界発光素子は、図２及び図３にその断
面図を示すように発光層を電子輸送層の中または正孔輸
送層の中に設けた以外は、実施の形態１と同様に有機電
界発光素子を作製し、その特性を評価した。図２及び図
３において、１はガラス基板、２は透明電極、３は正孔
を輸送する正孔輸送層、４は発光現象が起こる発光層、
５は電子を輸送する電子輸送層、６は陰極である。発光
層の位置の詳細は（表２）に示した通りであるが、表中
のＸ及びＹとは図２及び図３に示したように、発光層が
電子輸送層と正孔輸送層の界面からどれだけ離れている
かを示しいる。
【００４６】その結果を、以下の（表２）に示す。
【００４７】
【表２】
【００４８】（表２）より、本実施の形態の有機電界発
光素子は、発光効率、駆動寿命が優れていることが確認
された。発光層を設ける位置としては正孔輸送層と電子
輸送層の間だけでなく、正孔輸送層の中や電子輸送層の
中に設けることも有効であることが確認された。しか
し、発光層を正孔輸送層の中に設けるた場合には、正孔
輸送層と電子輸送層の界面より２ｎｍ離れてしまうと電
子輸送層であるＡｌｑからの緑色の発光となりＤＣＭか
らの発光は得られなかった。一方、電子輸送層の中に設
ける場合では、界面から２０ｎｍ離れたところに設けて
もＤＣＭからのオレンジ色の発光が得られることが確認
された。さらに、発光層を複数の部位に設けることによ
り、発光効率及び駆動寿命が向上したことが確認され
た。
光素子は、発光効率、駆動寿命が優れていることが確認
された。発光層を設ける位置としては正孔輸送層と電子
輸送層の間だけでなく、正孔輸送層の中や電子輸送層の
中に設けることも有効であることが確認された。しか
し、発光層を正孔輸送層の中に設けるた場合には、正孔
輸送層と電子輸送層の界面より２ｎｍ離れてしまうと電
子輸送層であるＡｌｑからの緑色の発光となりＤＣＭか
らの発光は得られなかった。一方、電子輸送層の中に設
ける場合では、界面から２０ｎｍ離れたところに設けて
もＤＣＭからのオレンジ色の発光が得られることが確認
された。さらに、発光層を複数の部位に設けることによ
り、発光効率及び駆動寿命が向上したことが確認され
た。
【００４９】（実施の形態３）本発明の第３の実施の形
態における有機電界発光素子は、図４にその断面図を示
すように発光層に接して正孔ブロック層または電子ブロ
ック層を設けた以外は、実施の形態１と同様に有機電界
発光素子を作製し、その特性を評価した。図４におい
て、１はガラス基板、２は透明電極、３は正孔を輸送す
る正孔輸送層、４は発光現象が起こる発光層、５は電子
を輸送する電子輸送層、６は陰極、７は電子ブロック
層、８は正孔ブロック層である。正孔または電子ブロッ
ク層としてはＬｉＦおよびトリアゾール誘導体（ＴＡ
Ｚ）を用い（表３）に示した構成の素子を作製した。
態における有機電界発光素子は、図４にその断面図を示
すように発光層に接して正孔ブロック層または電子ブロ
ック層を設けた以外は、実施の形態１と同様に有機電界
発光素子を作製し、その特性を評価した。図４におい
て、１はガラス基板、２は透明電極、３は正孔を輸送す
る正孔輸送層、４は発光現象が起こる発光層、５は電子
を輸送する電子輸送層、６は陰極、７は電子ブロック
層、８は正孔ブロック層である。正孔または電子ブロッ
ク層としてはＬｉＦおよびトリアゾール誘導体（ＴＡ
Ｚ）を用い（表３）に示した構成の素子を作製した。
【００５０】その結果を、以下の（表３）に示す。
【００５１】
【表３】
【００５２】（表３）より、本実施の形態の有機電界発
光素子は、発光効率、駆動寿命が優れていることが確認
された。
光素子は、発光効率、駆動寿命が優れていることが確認
された。
【００５３】（実施の形態４）本発明の第４の実施の形
態における有機電界発光素子は、図５にその断面図を示
すように発光層に接して正孔輸送層に含まれる正孔輸送
材と発光層に含まれる発光材の混合層、又は電子輸送層
に含まれる電子輸送材と発光材の混合層を設けた以外
は、実施の形態１と同様に有機電界発光素子を作製し、
その特性を評価した。図５において、１はガラス基板、
２は透明電極、３は正孔を輸送する正孔輸送層、４は発
光現象が起こる発光層、５は電子を輸送する電子輸送
層、６は陰極、９は正孔輸送材と発光材の混合層、１０
は電子輸送材と発光材の混合層である。なお、正孔輸送
材（ＴＰＴ）と発光材（ＤＣＭ）の混合層は正孔輸送層
と発光層の間に、電子輸送材（Ａｌｑ）と発光材（ＤＣ
Ｍ）の混合層は発光層と電子輸送層の間に設けた。また
混合層はそれぞれの材料を１：１になるように共蒸着法
により成膜し、その膜厚は１０ｎｍとした。
態における有機電界発光素子は、図５にその断面図を示
すように発光層に接して正孔輸送層に含まれる正孔輸送
材と発光層に含まれる発光材の混合層、又は電子輸送層
に含まれる電子輸送材と発光材の混合層を設けた以外
は、実施の形態１と同様に有機電界発光素子を作製し、
その特性を評価した。図５において、１はガラス基板、
２は透明電極、３は正孔を輸送する正孔輸送層、４は発
光現象が起こる発光層、５は電子を輸送する電子輸送
層、６は陰極、９は正孔輸送材と発光材の混合層、１０
は電子輸送材と発光材の混合層である。なお、正孔輸送
材（ＴＰＴ）と発光材（ＤＣＭ）の混合層は正孔輸送層
と発光層の間に、電子輸送材（Ａｌｑ）と発光材（ＤＣ
Ｍ）の混合層は発光層と電子輸送層の間に設けた。また
混合層はそれぞれの材料を１：１になるように共蒸着法
により成膜し、その膜厚は１０ｎｍとした。
【００５４】その結果を、以下の（表４）に示す。
【００５５】
【表４】
【００５６】（表４）より、本実施の形態の有機電界発
光素子は、発光効率、駆動寿命が優れていることが確認
された。
光素子は、発光効率、駆動寿命が優れていることが確認
された。
【００５７】（実施の形態５）本発明の第５の実施の形
態における有機電界発光素子は、発光層にＤＣＭに替え
て（表５）に示す材料を用いて発光層の膜厚を０．２ｎ
ｍにした以外は、実施の形態１と同様に有機電界発光素
子を作製し、その特性を評価した。
態における有機電界発光素子は、発光層にＤＣＭに替え
て（表５）に示す材料を用いて発光層の膜厚を０．２ｎ
ｍにした以外は、実施の形態１と同様に有機電界発光素
子を作製し、その特性を評価した。
【００５８】その結果を、以下の（表５）に示す。
【００５９】
【表５】
【００６０】（表５）より、本実施の形態の有機電界発
光素子は、発光効率、駆動寿命が優れていることが確認
された。
光素子は、発光効率、駆動寿命が優れていることが確認
された。
【００６１】（実施の形態６）本発明の第６の実施の形
態における有機電界発光素子は、図６及び図７にその断
面図を示すように発光層をその成分を異なる三層の多層
構造とした以外は、実施の形態１と同様に有機電界発光
素子を作製した。図６及び図７において、１はガラス基
板、２は透明電極、３は正孔を輸送する正孔輸送層、４
ａは発光現象が起こる第１の発光層、４ｂは発光現象が
起こる第２の発光層、４ｃは発光現象が起こる第３の発
光層、５は電子を輸送する電子輸送層、６は陰極であ
る。各発光層（４ａ，４ｂ，４ｃ）は図６のように間隔
を設けて形成してもよく、また図７のように積層されて
いてもよい。このように作製した素子の特性を評価した
ところ、良好な結果が得られた。
態における有機電界発光素子は、図６及び図７にその断
面図を示すように発光層をその成分を異なる三層の多層
構造とした以外は、実施の形態１と同様に有機電界発光
素子を作製した。図６及び図７において、１はガラス基
板、２は透明電極、３は正孔を輸送する正孔輸送層、４
ａは発光現象が起こる第１の発光層、４ｂは発光現象が
起こる第２の発光層、４ｃは発光現象が起こる第３の発
光層、５は電子を輸送する電子輸送層、６は陰極であ
る。各発光層（４ａ，４ｂ，４ｃ）は図６のように間隔
を設けて形成してもよく、また図７のように積層されて
いてもよい。このように作製した素子の特性を評価した
ところ、良好な結果が得られた。
【００６２】また、例えば４ａを赤色系、４ｂを緑色
系、４ｃを青色系の発光層とすることで白色発光を実現
することができる。さらに、フィルタなどにより白色発
光を再度いくつかの色に分けて用いることも可能であ
る。
系、４ｃを青色系の発光層とすることで白色発光を実現
することができる。さらに、フィルタなどにより白色発
光を再度いくつかの色に分けて用いることも可能であ
る。
【００６３】（実施の形態７）本発明の第７の実施の形
態における有機電界発光素子は、図８にその断面図を示
すように発光層をそれぞれ成分の異なる３つのブロック
状とした以外は、実施の形態１と同様に有機電界発光素
子を作製した。図８において、１はガラス基板、２は透
明電極、３は正孔を輸送する正孔輸送層、４ｄは発光現
象が起こる第１の発光層、４ｅは発光現象が起こる第２
の発光層、４ｆは発光現象が起こる第３の発光層、５は
電子を輸送する電子輸送層、６は陰極である。ブロック
状発光層は、リソグラフィ技術及び薄膜加工技術等を用
いて作製した。ブロック状発光層の形状はストライプ状
や格子状等のさまざまな形態をとることができる。図９
（ａ）に、ストライプ状、図９（ｂ）に格子状の場合
の、発光層の平面構成図の例を示す。図９（ａ）、
（ｂ）において、４ｄは発光現象が起こる第１の発光
層、４ｅは発光現象が起こる第２の発光層、４ｆは発光
現象が起こる第３の発光層である。このように作製した
素子の特性を評価したところ、良好な結果が得られた。
態における有機電界発光素子は、図８にその断面図を示
すように発光層をそれぞれ成分の異なる３つのブロック
状とした以外は、実施の形態１と同様に有機電界発光素
子を作製した。図８において、１はガラス基板、２は透
明電極、３は正孔を輸送する正孔輸送層、４ｄは発光現
象が起こる第１の発光層、４ｅは発光現象が起こる第２
の発光層、４ｆは発光現象が起こる第３の発光層、５は
電子を輸送する電子輸送層、６は陰極である。ブロック
状発光層は、リソグラフィ技術及び薄膜加工技術等を用
いて作製した。ブロック状発光層の形状はストライプ状
や格子状等のさまざまな形態をとることができる。図９
（ａ）に、ストライプ状、図９（ｂ）に格子状の場合
の、発光層の平面構成図の例を示す。図９（ａ）、
（ｂ）において、４ｄは発光現象が起こる第１の発光
層、４ｅは発光現象が起こる第２の発光層、４ｆは発光
現象が起こる第３の発光層である。このように作製した
素子の特性を評価したところ、良好な結果が得られた。
【００６４】なお、例えば図８や図９で示した発光層に
おいて４ｄを赤色系、４ｅを緑色系、４ｆを青色系の発
光層とすることで白色発光を実現することができる。さ
らに、フィルターなどにより白色発光を再度いくつかの
色に分けて用いることもできる。
おいて４ｄを赤色系、４ｅを緑色系、４ｆを青色系の発
光層とすることで白色発光を実現することができる。さ
らに、フィルターなどにより白色発光を再度いくつかの
色に分けて用いることもできる。
【００６５】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、発光効
率が高く駆動寿命時の輝度の低下が小さい有機電界発光
素子が得られるという有利な効果が得られる。また、様
々な色の発光が可能である有機電界発光素子を容易に得
られることができる。
率が高く駆動寿命時の輝度の低下が小さい有機電界発光
素子が得られるという有利な効果が得られる。また、様
々な色の発光が可能である有機電界発光素子を容易に得
られることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態における有機電界発
光素子の構成を示す断面図
光素子の構成を示す断面図
【図２】本発明の第２の実施の形態における有機電界発
光素子の構成を示す断面図
光素子の構成を示す断面図
【図３】本発明の第２の実施の形態における有機電界発
光素子の構成を示す断面図
光素子の構成を示す断面図
【図４】本発明の第３の実施の形態における有機電界発
光素子の構成を示す断面図
光素子の構成を示す断面図
【図５】本発明の第４の実施の形態における有機電界発
光素子の構成を示す断面図
光素子の構成を示す断面図
【図６】本発明の第６の実施の形態における有機電界発
光素子の構成を示す断面図
光素子の構成を示す断面図
【図７】本発明の第６の実施の形態における有機電界発
光素子の構成を示す断面図
光素子の構成を示す断面図
【図８】本発明の第７の実施の形態における有機電界発
光素子の構成を示す断面図
光素子の構成を示す断面図
【図９】本発明の第７の実施の形態におけるブロック状
発光層の平面構成図
発光層の平面構成図
１ ガラス基板 ２ 透明電極 ３ 正孔輸送層 ４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ 発光層 ５ 電子輸送層 ６ 陰極 ７ 電子ブロック層 ８ 正孔ブロック層 ９ 正孔輸送材と発光材の混合層 １０ 電子輸送材と発光材の混合層
フロントページの続き (72)発明者 工藤 祐治 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 堀 義和 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 Ｆターム(参考） 3K007 AB02 AB03 AB04 AB06 CA01 CB01 DA01 DB03 EB00
Claims (23)
- 【請求項１】 一対の電極と、前記一対の電極の間に発
光層を少なくとも有する有機電界発光素子であって、前
記発光層が濃度消光を起す所定の有機物を含むものであ
り、かつ前記発光層の膜厚が４ｎｍ以下であることを特
徴とする有機電界発光素子。 - 【請求項２】 一対の電極と、前記一対の電極の間に所
定の有機物を含有する発光層と、電子又は正孔を輸送す
る電荷輸送層を少なくとも有する有機電界発光素子であ
って、前記有機物の蛍光寿命が前記電荷輸送層に含まれ
る所定の材料の蛍光寿命より短く、かつ前記発光層の膜
厚が４ｎｍ以下であることを特徴とする有機電界発光素
子。 - 【請求項３】 一対の電極と、前記一対の電極の間に所
定の有機物を含有する発光層を少なくとも有する有機電
界発光素子であって、前記有機物の蛍光寿命が１０ｎ秒
以下であり、かつ前記発光層の膜厚が４ｎｍ以下である
ことを特徴とする有機電界発光素子。 - 【請求項４】 一対の電極と、前記一対の電極の間に発
光層を少なくとも有する有機電界発光素子であって、前
記発光層が濃度消光を起す所定の有機物を含むものであ
り、かつ前記発光層が島状に形成されたものであること
を特徴とする有機電界発光素子。 - 【請求項５】 一対の電極と、前記一対の電極の間に所
定の有機物を含有する発光層と、電子又は正孔を輸送す
る電荷輸送層を少なくとも有する有機電界発光素子であ
って、前記有機物の蛍光寿命が前記電荷輸送層に含まれ
る材料の蛍光寿命より短く、かつ前記発光層が島状に形
成されたものであることを特徴とする有機電界発光素
子。 - 【請求項６】 一対の電極と、前記一対の電極の間に所
定の有機物を含有する発光層を少なくとも有する有機電
界発光素子であって、前記有機物の蛍光寿命が１０ｎ秒
以下であり、かつ前記発光層が島状に形成されたもので
あることを特徴とする有機電界発光素子。 - 【請求項７】 正孔を輸送する正孔輸送層及び電子を輸
送する電子輸送層を有し、発光層が前記正孔輸送層と前
記電子輸送層の間に設けてあることを特徴とする請求項
１、３、４又は６記載の有機電界発光素子。 - 【請求項８】 電荷輸送層が正孔を輸送する正孔輸送層
及び電子を輸送する電子輸送層を有し、発光層が前記正
孔輸送層と前記電子輸送層の間に設けてあることを特徴
とする請求項２又は５記載の有機電界発光素子。 - 【請求項９】 正孔を輸送する正孔輸送層及び電子を輸
送する電子輸送層を有し、発光層が前記正孔輸送層の中
に設けてあることを特徴とする請求項１、３、４又は６
記載の有機電界発光素子。 - 【請求項１０】 電荷輸送層が正孔を輸送する正孔輸送
層及び電子を輸送する電子輸送層を有し、発光層が前記
正孔輸送層の中に設けてあることを特徴とする請求項２
又は５記載の有機電界発光素子。 - 【請求項１１】 正孔を輸送する正孔輸送層及び電子を
輸送する電子輸送層を有し、発光層が前記電子輸送層の
中に設けてあることを特徴とする請求項１、３、４又は
６記載の有機電界発光素子。 - 【請求項１２】 電荷輸送層が正孔を輸送する正孔輸送
層及び電子を輸送する電子輸送層を有し、発光層が前記
電子輸送層の中に設けてあることを特徴とする請求項２
又は５記載の有機電界発光素子。 - 【請求項１３】 正孔を輸送する正孔輸送層及び電子を
輸送する電子輸送層を有し、発光層が、前記正孔輸送層
と電子輸送層の間、前記正孔輸送層の中、又は前記電子
輸送層の中のいずれか複数の部位に設けてあることを特
徴とする請求項１、３、４又は６記載の有機電界発光素
子。 - 【請求項１４】 電荷輸送層が正孔を輸送する正孔輸送
層及び電子を輸送する電子輸送層を有し、発光層が、前
記正孔輸送層と電子輸送層の間、前記正孔輸送層の中、
又は前記電子輸送層の中のいずれか複数の部位に設けて
あることを特徴とする請求項２又は５記載の有機電界発
光素子。 - 【請求項１５】 発光層に接して正孔ブロック層を設け
たことを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか記載
の有機電界発光素子。 - 【請求項１６】 発光層に接して電子ブロック層を設け
たことを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか記載
の有機電界発光素子。 - 【請求項１７】 発光層に接して正孔輸送層に含まれる
第１の材料と発光層に含まれる第２の材料の混合層を設
けたことを特徴とする請求項７ないし１４のいずれか記
載の有機電界発光素子。 - 【請求項１８】 発光層に接して電子輸送層に含まれる
第１の材料と発光層に含まれる第２の材料の混合層を設
けたことを特徴とする請求項７ないし４のいずれか記載
の有機電界発光素子。 - 【請求項１９】 発光層が多層構造になっていることを
特徴とする請求項１ないし１８のいずれか記載の有機電
界発光素子。 - 【請求項２０】 それぞれ異なる色を発光する複数の発
光層からなる多層構造を設けることにより白色光を発光
することを特徴とする請求項１ないし１８のいずれか記
載の有機電界発光素子。 - 【請求項２１】 発光層がブロック状になっていること
を特徴とする請求項１ないし１８のいずれか記載の有機
電界発光素子。 - 【請求項２２】 複数の色を発光する領域からなるブロ
ック状の発光層を設けることにより白色発光となること
を特徴とする請求項２１に記載の有機電界発光素子。 - 【請求項２３】 発光層が気相成長法により形成された
ものであることを特徴とする請求項１ないし２２のいず
れか記載の有機電界発光素子。
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