JPH06330031A - 有機電界発光素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 陽極、有機発光層、陰極を順次積層した有機
電界発光素子であって、有機発光層と陰極の間にキナク
リドン化合物を含有する界面層を設けたことを特徴とす
る有機電界発光素子。 【効果】 長期に渡って安定な発光特性を維持でき、ダ
ークスポットの発生を抑制することができる有機電界発
光素子を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は有機電界発光素子に関す
るものであり、詳しくは、有機化合物から成る発光層に
電界をかけて光を放出する薄膜型デバイスに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、薄膜型の電界発光素子としては、
無機材料のII−VI族化合物半導体であるＺｎＳ、Ｃａ
Ｓ、ＳｒＳ等に、発光中心であるＭｎや希土類元素（Ｅ
ｕ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｓｍ等）をドープしたものが一般的で
あるが、上記の無機材料から作製した電界発光素子は、 １）交流駆動が必要（５０〜１０００Ｈｚ）、 ２）駆動電圧が高い（〜２００Ｖ）、 ３）フルカラー化が困難（特に青色が問題）、 ４）周辺駆動回路のコストが高い、 という問題点を有している。

【０００３】しかし、近年、上記問題点の改良のため、
有機薄膜を用いた電界発光素子の開発が行われるように
なった。特に、発光効率を高めるために電極からのキャ
リアー注入の効率向上を目的とした電極種類の最適化を
行い、芳香族ジアミンから成る有機正孔輸送層と８−ヒ
ドロキシキノリンのアルミニウム錯体から成る発光層を
設けた有機電界発光素子の開発（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．
Ｌｅｔｔ．，５１巻，９１３頁，１９８７年）により、
従来のアントラセン等の単結晶を用いた電界発光素子と
比較して発光効率の大幅な改善がなされている。

【０００４】また、有機発光層としては、ポリ（ｐ−フ
ェニレンビニレン）（Ｎａｔｕｒｅ，３４７巻，５３９
頁，１９９０年；Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６
１巻，２７９３頁，１９９２年）、ポリ［２−メトキ
シ，５−（２’−エチルヘキソキシ）−１，４−フェニ
レンビニレン］（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５
８巻，１９８２頁，１９９１年；Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ
Ｆｉｌｍｓ，２１６巻，９６頁，１９９２年；Ｎａｔ
ｕｒｅ，３５７巻，４７７頁，１９９２年）、ポリ（３
−アルキルチオフェン）（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈ
ｙｓ，３０巻，Ｌ１９３８頁，１９９１年；Ｊ．Ａｐｐ
ｌ．Ｐｈｙｓ．，７２巻，５６４頁，１９９２年）等の
高分子材料の開発や、ポリビニルカルバゾール等の高分
子に発光材料と電子移動材料を混合した素子（応用物
理，６１巻，１０４４頁，１９９２年）も開発されてい
る。

【０００５】以上に示した様な有機電界発光素子におい
ては、通常、陽極としてはインジウム錫酸化物（ＩＴ
Ｏ）のような透明電極が用いられるが、陰極に関しては
電子注入を効率よく行うために仕事関数の低い金属電極
が用いられ、マグネシウム合金やカルシウム等が使われ
ている。有機電界発光素子の最大の問題点は素子の寿命
であり、寿命を制限する一つの要因が陰極材料に由来す
るダークスポット（素子の発光部で発光しない部分をさ
す）の発生である。このために、長期間保存する場合
に、有機電界発光素子内のダークスポットの数・大きさ
が増加して、結果として素子の寿命が短いものとなって
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これまでに開示されて
いる有機電界発光素子では、電界発光は陽極から注入さ
れた正孔と陰極から注入された電子との再結合によりも
たらされる。一般に、キャリアの注入は、電子の場合、
陰極と有機発光層との界面における注入障壁を乗り越え
て行われなければならない。この電子注入障壁を低くし
て注入効率を向上させるために、マグネシウム合金やカ
ルシウム等の低仕事関数の金属電極が陰極として使用さ
れている。しかしながら、これらの金属材料は有機発光
層との密着性が悪いために有機発光層から剥離したり、
陰極を有機発光層上に蒸着する際や蒸着後にも、陰極材
料と有機発光層材料との間で反応がおき、長期間の保存
中に素子の発光特性が劣化したりダークスポットの発生
をもたらすことが問題となっていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記実状に
鑑み、長期間に渡って安定な発光特性を維持でき、ダー
クスポットの発生を抑制することができる有機電界発光
素子を提供することを目的として鋭意検討した結果、有
機発光層と陰極の間にキナクリドン化合物を含有する界
面層を設けることが好適であることを見い出し、本発明
を完成するに至った。

【０００８】即ち、本発明の要旨は、陽極、有機発光
層、陰極を順次積層した有機電界発光素子であって、有
機発光層と陰極との間に下記一般式（Ｉ）

【０００９】

【化２】

【００１０】（式中、Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｒ³ 、Ｒ⁴ 、Ｒ⁵ 、
Ｒ⁶ 、Ｒ⁷ 及びＲ⁸ は、それぞれ独立して水素原子、ハ
ロゲン原子、アルキル基、アラルキル基、アルケニル
基、アリル基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水
素環、置換基を有していてもよい芳香族複素環、アミド
基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基又は置換基
を有していてもよいアミノ基を示し、Ｒ¹ とＲ² 、Ｒ³
とＲ⁴ 、Ｒ⁵ とＲ⁶ 、Ｒ⁷とＲ⁸ は、それぞれ互いに結
合して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又
は置換基を有していてもよい芳香族複素環を形成してい
てもよい）で表わされるキナクリドン化合物を含有する
界面層を設けたことを特徴とする有機電界発光素子に存
する。

【００１１】以下、本発明の有機電界発光素子について
図面に従い説明する。図１は、本発明の有機電界発光素
子の構造例を模式的に示す断面図であり、１は基板、２
ａ、２ｂは導電層、３は有機発光層、４は界面層を各々
表わす。基板１は、本発明の有機電界発光素子の支持体
となるものであり、石英やガラスの板、金属板や金属
箔、プラスチックフィルムやシートなどが用いられる
が、ガラス板や、ポリエステル、ポリメタアクリレー
ト、ポリカーボネート、ポリサルホンなどの透明な合成
樹脂基板が好ましい。

【００１２】基板１上には導電層２ａが設けられるが、
この導電層２ａとしては通常、アルミニウム、金、銀、
ニッケル、パラジウム、テルル等の金属、インジウム及
び／又はスズの酸化物などの金属酸化物やヨウ化銅、カ
ーボンブラックあるいはポリ（３−メチルチオフェン）
等の導電性高分子などにより構成される。導電層の形成
は通常、スパッタリング法、真空蒸着法などにより行わ
れることが多いが、銀などの金属微粒子あるいはヨウ化
銅、カーボンブラック、導電性の金属酸化物微粒子、導
電性高分子微粉末などの場合には、適当なバインダー樹
脂溶液に分散し、基板上に塗布することにより形成する
こともできる。さらに、導電性高分子の場合は電解重合
により直接基板上に薄膜を形成したり、基板上に塗布し
て形成することもできる（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔ
ｔ．，６０巻，２７１１頁，１９９２年）。導電層２ａ
の厚みは、必要とする透明性により異なるが、透明性が
必要とされる場合は、可視光の透過率が６０％以上、好
ましくは８０％以上であることが望ましく、この場合、
厚みは、通常、５〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜５
００ｎｍ程度である。

【００１３】不透明でよい場合は導電層２ａは基板１と
同一でもよい。また、さらには上記の導電層は異なる物
質を積層することも可能である。図１の例では、導電層
２ａは陽極（アノード）として正孔注入の役割を果たす
ものである。一方、導電層２ｂは陰極（カソード）とし
て、界面層４を通して有機発光層３に電子を注入する役
割を果たす。導電層２ｂとして用いられる材料は、前記
導電層２ａ用の材料を用いることが可能であるが、効率
よく電子注入を行なうには、仕事関数の低い金属が好ま
しく、スズ、マグネシウム、インジウム、アルミニウ
ム、銀等の適当な金属又はそれらの合金が用いられる。
導電層２ｂの膜厚は通常、導電層２ａと同様である。ま
た、図１には示してはいないが、導電層２ｂの上にさら
に基板１と同様の基板を設けることもできる。但し、導
電層２ａと２ｂの少なくとも一方は透明性の良いことが
電界発光素子としては必要である。このことから、導電
層２ａと２ｂのうちどちらか一方は、１０〜５００ｎｍ
の膜厚であることが好ましく、透明性の良いことが望ま
れる。

【００１４】導電層２ａの上には有機発光層３が設けら
れるが、有機発光層３は、電界を与えられた電極間にお
いて、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電
子がを効率よく輸送して再結合させ、かつ、再結合によ
り効率よく発光する材料から形成される。通常、この有
機発光層３は発光効率の向上のために、図２に示すよう
に、正孔輸送層３ａと電子輸送層３ｂに分割して機能分
離型にすることが行われる（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅ
ｔｔ．，５１巻，９１３頁，１９８７年）。

【００１５】上記の機能分離型素子において、正孔輸送
材料としては、導電層２ａからの正孔注入効率が高く、
かつ、注入された正孔を効率よく輸送することができる
材料であることが必要である。そのためには、イオン化
ポテンシャルが小さく、しかも正孔移動度が大きく、さ
らに安定性にすぐれ、トラップとなる不純物が製造時や
使用時に発生しにくいことが要求される。

【００１６】このような正孔輸送化合物としては、例え
ば、特開昭５９−１９４３９３号公報及び米国特許第
４，１７５，９６０号の第１３〜１４欄に解説される、
Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニ
ル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン：
１，１’−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）
シクロヘキサン：４，４’−ビス（ジフェニルアミノ）
クワドロフェニルなどの芳香族アミン系化合物、特開平
２−３１１５９１号公報に示されるヒドラゾン化合物、
米国特許第４，９５０，９５０号公報に示されるシラザ
ン化合物等が挙げられる。これらの化合物は、単独で用
いるか、必要に応じて、各々、混合して用いてもよい。
上記の化合物以外に、ポリビニルカルバゾールやポリシ
ラン（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５９巻，２７
６０頁，１９９１年）等の高分子材料が挙げられる。

【００１７】上記の有機正孔輸送材料は塗布法あるいは
真空蒸着法により前記導電層２ａ上に積層することによ
り正孔輸送層３ａを形成する。塗布の場合は、有機正孔
輸送化合物を１種又は２種以上と必要により正孔のトラ
ップにならないバインダー樹脂や、レベリング剤等の塗
布性改良剤などの添加剤を添加し溶解した塗布溶液を調
整し、スピンコート法などの方法により導電層２ａ上に
塗布し、乾燥して有機正孔輸送層３を形成する。バイン
ダー樹脂としては、ポリカーボネート、ポリアリレー
ト、ポリエステル等が挙げられる。バインダー樹脂は添
加量が多いと正孔移動度を低下させるので、少ない方が
望ましく、５０重量％以下が好ましい。

【００１８】真空蒸着法の場合には、有機正孔輸送材料
を真空容器内に設置されたルツボに入れ、真空容器内を
適当な真空ポンプで１０^-6Ｔｏｒｒにまで排気した後、
ルツボを加熱して、正孔輸送材料を蒸発させ、ルツボと
向き合って置かれた基板上に層を形成する。正孔輸送層
３ａの膜厚は、通常、１０〜３００ｎｍ、好ましくは３
０〜１００ｎｍである。この様に薄い膜を一様に形成す
るためには、真空蒸着法がよく用いられる。

【００１９】正孔輸送層３ａの材料としては有機化合物
の代わりに無機材料を使用することも可能である。無機
材料に要求される条件は、有機正孔輸送化合物と同じで
ある。正孔輸送層３に用いられる無機材料としては、ｐ
型水素化非晶質シリコン、ｐ型水素化非晶質炭化シリコ
ン、ｐ型水素化微結晶性炭化シリコン、あるいは、ｐ型
硫化亜鉛、ｐ型セレン化亜鉛等が挙げられる。これらの
無機正孔輸送層はＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、真空蒸
着法、スパッタ法等により形成される。

【００２０】無機正孔輸送層の膜厚も有機正孔輸送層と
同様に、通常、１０〜３００ｎｍ、好ましくは３０〜１
００ｎｍである。正孔輸送層３ａの上には電子輸送層３
ｂが設けられるが、電子輸送層３ｂは、電界を与えられ
た電極間において陰極からの電子を効率よく正孔輸送層
の方向に輸送することができる化合物より形成される。

【００２１】有機電子輸送化合物としては、導電層２ｂ
からの電子注入効率が高く、かつ、注入された電子を効
率よく輸送することができる化合物であることが必要で
ある。そのためには、電子親和力が大きく、しかも電子
移動度が大きく、さらに安定性にすぐれトラップとなる
不純物が製造時や使用時に発生しにくい化合物であるこ
とが要求される。

【００２２】このような条件を満たす材料としては、テ
トラフェニルブタジエンなどの芳香族化合物（特開昭５
７−５１７８１号公報）、８−ヒドロキシキノリンのア
ルミニウム錯体などの金属錯体（特開昭５９−１９４３
９３号公報）、シクロペンタジエン誘導体（特開平２−
２８９６７５号公報）、ペリノン誘導体（特開平２−２
８９６７６号公報）、オキサジアゾール誘導体（特開平
２−２１６７９１号公報）、ビススチリルベンゼン誘導
体（特開平１−２４５０８７号公報、同２−２２２４８
４号公報）、ペリレン誘導体（特開平２−１８９８９０
号公報、同３−７９１号公報）、クマリン化合物（特開
平２−１９１６９４号公報、同３−７９２号公報）、希
土類錯体（特開平１−２５６５８４）、ジスチリルピラ
ジン誘導体（特開平２−２５２７９３号公報）、ｐ−フ
ェニレン化合物（特開平３−３３１８３号公報）、チア
ジアゾロピリジン誘導体（特開平３−３７２９２号公
報）、ピロロピリジン誘導体（特開平３−３７２９３号
公報）、ナフチリジン誘導体（特開平３−２０３９８２
号公報）などが挙げられる。

【００２３】これらの化合物を用いた有機電子輸送層
は、電子を輸送する役割と、正孔と電子の再結合の際に
発光をもたらす役割を同時に果しており、発光層を兼ね
ている。有機正孔輸送化合物が発光機能を有する場合
は、有機電子輸送層は電子を輸送する役割だけを果た
す。

【００２４】素子の発光効率を向上させるとともに発光
色を変える目的で、例えば、８−ヒドロキシキノリンの
アルミニウム錯体をホスト材料として、クマリン等のレ
ーザ用蛍光色素をドープすること（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈ
ｙｓ．，６５巻，３６１０頁，１９８９年）も行われて
いる。本発明においても上記の有機電子輸送材料をホス
ト材料として各種の蛍光色素を１０^-3〜１０モル％ドー
プすることにより、素子の発光特性をさらに向上させる
ことができる。電子輸送層３ｂの膜厚は、通常、１０〜
２００ｎｍ、好ましくは３０〜１００ｎｍである。

【００２５】有機電子輸送層も有機正孔輸送層と同様の
方法で形成することができるが、通常は真空蒸着法が用
いられる。有機電界発光素子の発光効率をさらに向上さ
せる方法として、電子輸送層３ｂの上にさらに他の電子
輸送層３ｃを積層することが考えられる（図３参照）。
この電子輸送層３ｃに用いられる化合物には、陰極から
の電子注入が容易で、電子の輸送能力がさらに大きいこ
とが要求される。この様な電子輸送材料としては、

【００２６】

【化３】

【００２７】

【化４】

【００２８】などのオキサジアゾール誘導体（Ａｐｐ
ｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５５巻，１４８９頁，１９
８９年；Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３１巻，
１８１２頁，１９９２年）やそれらをポリメチルメタク
リレート等の樹脂に分散した系（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．
Ｌｅｔｔ．，６１巻，２７９３頁，１９９２年）、又は
ｎ型水素化非晶質炭化シリコン、ｎ型硫化亜鉛、ｎ型セ
レン化亜鉛等が挙げられる。電子輸送層３ｃの膜厚は、
通常、５〜２００ｎｍ、好ましくは１０〜１００ｎｍで
ある。

【００２９】また、機能分離を行わない単層型の有機発
光層３としては、先に挙げたポリ（ｐ−フェニレンビニ
レン）（Ｎａｔｕｒｅ，３４７巻，５３９頁，１９９０
年；Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６１巻，２７９
３頁，１９９２年）、ポリ［２−メトキシ，５−（２’
−エチルヘキソキシ）−１，４−フェニレンビニレン］
（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５８巻，１９８２
頁，１９９１年；Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ，
２１６巻，９６頁，１９９２年；Ｎａｔｕｒｅ，３５７
巻，４７７頁，１９９２年）、ポリ（３−アルキルチオ
フェン）（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ，３０巻，
Ｌ１９３８頁，１９９１年；Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．，７２巻，５６４頁，１９９２年）等の高分子材料
や、ポリビニルカルバゾール等の高分子に発光材料と電
子移動材料を混合した系（応用物理，６１巻，１０４４
頁，１９９２年）がある。

【００３０】有機発光層の上に界面層４が設けられる。
界面層の役割としては、有機発光層との親和性があると
同時に陰極との密着性がよく、かつ、化学的に安定で陰
極形成時及び／又は形成後の有機発光層と陰極の反応を
抑制する効果を有することが挙げられる。また、均一な
薄膜形状を与えることも陰極との密着性の点で重要であ
る。本発明者らはこのような役割を果たす材料として、
キナクリドン化合物が好適であることを見い出した。

【００３１】キナクリドン化合物から成る界面層は、前
述の有機正孔輸送材料と同様に、塗布法あるいは真空蒸
着法により形成される。本発明においては、有機電界発
光素子における有機発光層と陰極との間の界面層材料と
して、前記一般式（Ｉ）で表されるキナクリドン化合物
を用いることにより、優れた素子の安定性が達成され
る。

【００３２】前記一般式（Ｉ）において、Ｒ¹ 、Ｒ² 、
Ｒ³ 、Ｒ⁴ 、Ｒ⁵ 、Ｒ⁶ 、Ｒ⁷ 及びＲ⁸ としては、水素
原子；塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子；メチル
基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；メトキシ
エチル基、エトキシエチル基等のアルコキシアルキル
基；フェニルオキシエチル基、ナフチルオキシエチル
基、ｐ−クロロフェニルオキシエチル基等のアリールオ
キシアルキル基；ベンジル基、フェネチル基、ｐ−クロ
ロベンジル基、ｐ−ニトロベンジル基等のアリールアル
キル基；シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチ
ル基、シクロペンチルエチル基等のシクロアルキルアル
キル基；アリルオキシエチル基、３−ブロモアリルオキ
シエチル基等のアルケニルオキシアルキル基；シアノエ
チル基、シアノメチル基等のシアノアルキル基；ヒドロ
キシエチル基、ヒドロキシメチル基等のヒドロキシアル
キル基；テトラヒドロフリル基、テトラヒドロフリルエ
チル基等のテトラヒドロフリルアルキル基等の置換又は
非置換のアルキル基、アリル基；２−クロロアリル基等
の置換又は非置換アルケニル基；フェニル基、ｐ−メチ
ルフェニル基、ナフチル基、ｍ−メトキシフェニル基等
の置換又は非置換のアリール基；シクロヘキシル基、シ
クロベンチル基等のシクロアルキル基；アミド基；メト
キシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；
メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素
数１〜６のアルコキシカルボニル基；置換基を有してい
てもよいアミノ基が挙げられるが、好ましくは、水素原
子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基から選ば
れる。

【００３３】Ｒ¹ とＲ² 、Ｒ³ とＲ⁴ 、Ｒ⁵ とＲ⁶ 、Ｒ
⁷ とＲ⁸ は、それぞれ互いに結合して、置換基を有して
いてもよい芳香族炭化水素環又は置換基を有していても
よい芳香族複素環を形成していてもよく、好ましくは、
ベンゼン環、ナフタレン環等の縮合芳香族環を形成して
いてもよい。これらのキナクリドン化合物とそれらの合
成法は、例えば、染料と薬品，１３巻，８１頁，１９６
８年等に示されている。

【００３４】前記一般式（Ｉ）で表されるキナクリドン
化合物の具体例を、以下の表−１に示すが、これらに限
定するものではない。

【００３５】

【表１】

【００３６】表−１に示した以外にさらに３，４，１
０，１１−ジベンゾ体、１，２，８，９−ジベンゾ体、
２，３，９，１０−ジベンゾ体、３，４，１０，１１−
ジナフト体等の誘導体も挙げられる。上記に示したキナ
クリドン化合物を界面層に用いる場合、これらの化合物
をさらに混合して用いてもよい。

【００３７】キナクリドン化合物から成る界面層を有す
る本発明の有機電界発光素子としては、以下に示すよう
な層構成のものが挙げられる。

【００３８】

【表２】 陽極／有機発光層／界面層／陰極、 陽極／高分子から成る有機発光層／界面層／陰極、 陽極／高分子に分散させた有機発光層／界面層／陰極、 陽極／正孔輸送層／有機電子輸送性発光層／界面層／陰
極、 陽極／有機正孔輸送性発光層／有機電子輸送層／界面層
／陰極、 陽極／正孔輸送層／有機電子輸送性発光層／電子輸送層
／界面層／陰極、 界面層の膜厚は、通常、２〜１００ｎｍ、好ましくは５
〜３０ｎｍである。

【００３９】上記の各層構成において、界面層として、
有機発光層、有機電子輸送性発光層、有機電子輸送層又
は電子輸送層の陰極界面近傍にキナクリドン化合物を５
０モル％以上含む領域（層）を設けてもよい。即ち、本
発明においては、有機電界発光素子における有機発光層
と陰極との間の界面層として、キナクリドン化合物を５
０モル％以上含有する層を設けることにより、優れた素
子の安定性が達成されるのである。

【００４０】尚、図１とは逆の構造、即ち、基板上に導
電層２ｂ、界面層４、有機発光層３、導電層２ａの順に
積層することも可能であり、既述した様に少なくとも一
方が透明性の高い２枚の基板の間に本発明の有機電界発
光素子を設けることも可能である。同様に、図２及び図
３とは逆の構造に積層することも可能である。

【００４１】

【実施例】次に、本発明を実施例によって更に具体的に
説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の
実施例により限定されるものではない。 実施例１ 図２に示す構造を有する有機電界発光素子を以下の方法
で作製した。

【００４２】ガラス基板上にインジウム・スズ酸化物
（ＩＴＯ）透明導電膜を１２０ｎｍ堆積したものをアセ
トンで超音波洗浄、純水で水洗、イソプロピルアルコー
ルで超音波洗浄、乾燥窒素で乾燥、ＵＶ／オゾン洗浄を
行った後、真空蒸着装置内に設置して、装置内の真空度
が２×１０^-6Ｔｏｒｒ以下になるまで油拡散ポンプを用
いて排気した。

【００４３】有機正孔輸送層材料として、以下の構造式
（Ｈ１）に示すＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３
−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’
−ジアミン

【００４４】

【化５】

【００４５】をセラミックるつぼに入れ、るつぼの周囲
のタンタル線ヒーターで加熱して蒸着を行った。この時
のるつぼの温度は、１６０〜１７０℃の範囲で制御し
た。蒸着時の真空度は２×１０^-6Ｔｏｒｒで、蒸着時間
３分２０秒で膜厚６０ｎｍの有機正孔輸送層３ａを得
た。次に、有機電子輸送層３ｂの材料として、以下の構
造式（Ｅ１）に示すアルミニウムの８−ヒドロキシキノ
リン錯体Ａl(Ｃ₉Ｈ₆ＮＯ)₃

【００４６】

【化６】

【００４７】を上記有機正孔輸送層３ａの上に同様にし
て蒸着を行なった。この時のるつぼの温度は２３０〜２
７０℃の範囲で制御した。蒸着時の真空度は２×１０^-6
Ｔｏｒｒ、蒸着時間は３分３０秒、膜厚は７５ｎｍであ
った。この層は発光層としての役割を果たす。次に、界
面層４として、表−１に示したキナクリドン化合物
（１）

【００４８】

【化７】

【００４９】を有機電子輸送性発光層３ｂの上に、有機
正孔輸送層３ａと同様にして蒸着を行った。蒸着時の真
空度は２×１０^-6Ｔｏｒｒ、蒸着時間は１分、膜厚は１
０ｎｍであった。最後に陰極として、マグネシウムと銀
の合金電極を２元同時蒸着法によって膜厚１５０ｎｍで
蒸着した。蒸着はモリブデンボートを用いて、真空度は
３×１０ ^-6Ｔｏｒｒ、蒸着時間は４分３０秒で光沢のあ
る膜が得られた。マグネシウムと銀の原子比は１０：
１．５であった。

【００５０】この様にして作製した有機電界発光素子の
ＩＴＯ電極（陽極）にプラス、マグネシウム・銀合金電
極（陰極）にマイナスの直流電圧を印加して測定した発
光特性の結果を表−２に示す。この素子は一様な黄緑色
の発光を示し、発光のピーク波長は５６０ｎｍであっ
た。この素子を真空中に保存後、発光特性を測定した結
果を表２に示す。ダークスポットの面積は、素子からの
発光をＣＣＤカメラを用いて撮影した後、画像解析によ
り定量化した値を示す。

【００５１】比較例１ 界面層４を設けなかったこと以外は実施例１と同様にし
て、図２に示す構造の有機電界発光素子を作製した。こ
の素子の作製後と真空中保存後の発光特性の測定結果を
表−２に示す。ダークスポットの発生は明かであった。

【００５２】

【表３】

【００５３】実施例２ ガラス基板上に、表−１に示したキナクリドン化合物
（１）を膜厚１００ｎｍで蒸着した後、実施例１と同様
にして、マグネシウムと銀の合金電極を２元同時蒸着法
によって膜厚１５０ｎｍで、２ｍｍ×２０ｍｍの短冊型
に密着マスクを用いて蒸着した。スコッチテープを用い
て上記電極の剥離試験を行ったところ、電極とともにキ
ナクドリン化合物の薄膜もガラス基板から剥離し、上記
金属電極との付着力は良好であった。

【００５４】比較例２ キナクリドン化合物（１）の代わりに、前記アルミニウ
ム８−ヒドロキシキノリン錯体（Ｅ１）を用いたこと以
外は実施例２と同様にして電極剥離試験用の試料を作製
した。スコッチテープを用いて上記電極の剥離試験を行
ったところ、電極は有機層との間で剥離し付着力は不良
であった。

【００５５】

【発明の効果】本発明の有機電界発光素子は、陽極、有
機発光層、陰極が基板上に順次設けられ、有機発光層と
陰極の間に特定の化合物を含有する界面層が設けられて
いるため、両導電層を電極として電圧を印加した場合、
長期に渡り、安定した発光特性を得ることができる。

【００５６】従って、本発明の有機電界発光素子は、フ
ラットパネル・ディスプレイ（例えばＯＡコンピュータ
用や壁掛けテレビ）の分野や面発光体としての特徴を生
かした光源（例えば、複写機の光源、液晶ディスプレイ
や計器類のバックライト光源）、表示板、標識灯への応
用が考えられ、その技術的価値は非常に大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機電界発光素子の一実施例を示した
模式断面図。

【図２】本発明の有機電界発光素子の別の実施例を示し
た模式断面図。

【図３】本発明の有機電界発光素子のその他の実施例を
示した模式断面図。

【符号の説明】

１ 基板 ２ａ、２ｂ 導電層 ３ 有機発光層 ３ａ 正孔輸送層 ３ｂ 有機電子輸送層 ３ｃ ３ｂとは異なる化合物で構成される有機電子輸送
層 ４ 界面層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陽極、有機発光層、陰極を順次積層した
   有機電界発光素子であって、有機発光層と陰極との間に
   下記一般式（Ｉ） 【化１】 （式中、Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｒ³ 、Ｒ⁴ 、Ｒ⁵ 、Ｒ⁶ 、Ｒ⁷ 及
   びＲ⁸ は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、
   アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アリル基、
   置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環、置換基を
   有していてもよい芳香族複素環、アミド基、アルコキシ
   基、アルコキシカルボニル基又は置換基を有していても
   よいアミノ基を示し、Ｒ¹ とＲ² 、Ｒ³ とＲ⁴ 、Ｒ⁵ と
   Ｒ⁶ 、Ｒ⁷とＲ⁸ は、それぞれ互いに結合して、置換基
   を有していてもよい芳香族炭化水素環又は置換基を有し
   ていてもよい芳香族複素環を形成していてもよい）で表
   わされるキナクリドン化合物を含有する界面層を設けた
   ことを特徴とする有機電界発光素子。