JPH06330032A - 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、有機発光層と陰極との間にナフ
タセン誘導体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ナフタセン誘導体を含有する界面
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 及びＲ⁴ は、そ
れぞれ独立して水素原子、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、ハロゲン原子、アミド基、アルコキシ基、アルコキ
シカルボニル基、ニトロ基又は置換基を有していてもよ
いアミノ基を示し、Ｒ⁵ 及びＲ⁶ は、それぞれ独立して
水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、アルコキシカ
ルボニル基又はアルキル基を示す）で表わされるナフタ
セン誘導体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等が用いられるが、
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、ポリサルホン等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／又はスズの酸化物等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
の導電性高分子等により構成される。導電層の形成は通
常、スパッタリング法、真空蒸着法等により行われるこ
とが多いが、銀等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
子微粉末等の場合には、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．Ｌｅｔｔ．，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８
０％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１０〜５００ｎｍ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）
クワドロフェニル等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，２７６
０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
布性改良剤等の添加剤を添加し溶解した塗布溶液を調整
し、スピンコート法等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等の芳香族化合物（特開昭５７
−５１７８１号公報）、８−ヒドロキシキノリンのアル
ミニウム錯体等の金属錯体（特開昭５９−１９４３９３
号公報）、シクロペンタジエン誘導体（特開平２−２８
９６７５号公報）、ペリノン誘導体（特開平２−２８９
６７６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２−２２２４８４
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）等が挙げられる。

【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】等のオキサジアゾール誘導体（Ａｐｐｌ．
Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５５巻，１４８９頁，１９８９
年；Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３１巻，１８
１２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．Ｌｅ
ｔｔ．，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、ナフタセン誘導体が好適であることを見い出した。

【００３１】ナフタセン誘導体から成る界面層は、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）で表されるナフタセン誘導体を用
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 及びＲ⁴ としては、水素原子；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；塩素原子、臭素原子等のハロゲン
原子；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；ニトロ基；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、置換又は非置換のアリール
基、ハロゲン原子、水素原子から選ばれる。

【００３３】Ｒ⁵ 及びＲ⁶ としては水素原子；塩素原
子、ハロゲン原子；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；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル
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；シクロベンチル基等
のシクロアルキル基が挙げられるが、好ましくは、水素
原子、炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数１〜６のア
ルキル基から選ばれる。

【００３４】これらのナフタセン誘導体の合成法は、例
えば、Ｃｏｍｐｔ．Ｒｅｎｄ．，２０７巻，５８５頁，
１９３８年；同２４０巻，１１１３頁，１９５５年；同
２３９巻，１１０１頁，１９５４年；Ｂｕｌｌ．Ｓｏ
ｃ．Ｃｈｉｍ．Ｆｒａｎｃｅ，４１８頁，１９４８年；
同１５５頁，１９５２年；Ｃｏｍｐｔ．Ｒｅｎｄ．，２
３１巻，５頁，１９５０年；同２４６巻，６６１頁，１
９５８年；同２３７巻，６２１頁，１９５３年；同２３
２巻，２２３３頁，１９５１年；Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏ
ｃ．，３１５１頁，１９５４年；Ａｎｎ．Ｃｈｉｍ．，
４巻，３６５頁，１９５９年；Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ
Ｌｅｔｔ．，２９巻，１３５９頁，１９８８年、等に
示されている。

【００３５】前記一般式（Ｉ）で表されるナフタセン誘
導体の具体例を、以下の表−１及び表−２に示すが、こ
れらに限定するものではない。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【表２】

【００３８】上記に示したナフタセン誘導体を界面層と
して形成する場合、これらの誘導体をさらに混合して用
いてもよい。ナフタセン誘導体から成る界面層を有する
本発明Ｋ有機電界発光素子は、以下に示すような層構成
のものが挙げられる。

【００３９】

【表３】 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４の膜厚は、通常、２〜１００ｎｍ、好ましくは
５〜３０ｎｍである。

【００４０】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、有機電子輸送層及び
電子輸送層の陰極界面近傍にナフタセン誘導体を５０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、ナフタセン誘導体を５０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。

【００４１】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。

【００４２】

【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。

【００４３】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。

【００４４】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

【００４５】

【化５】

【００４６】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

【００４７】

【化６】

【００４８】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に示したナフタセン誘導体（１）

【００４９】

【化７】

【００５０】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。

【００５１】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３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−３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。

【００５２】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−３に示す。ダークスポットの発生は明かであった。

【００５３】

【表４】

【００５４】

【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。

【００５５】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は界面層を表わす。

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 及びＲ⁴ は、それぞれ独立し
   て水素原子、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、ハロゲ
   ン原子、アミド基、アルコキシ基、アルコキシカルボニ
   ル基、ニトロ基又は置換基を有していてもよいアミノ基
   を示し、Ｒ⁵ 及びＲ⁶ は、それぞれ独立して水素原子、
   ハロゲン原子、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基
   又はアルキル基を示す）で表わされるナフタセン誘導体
   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。