JPH08102360A - 有機無機複合薄膜型電界発光素子 - Google Patents
有機無機複合薄膜型電界発光素子Info
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- JPH08102360A JPH08102360A JP26128594A JP26128594A JPH08102360A JP H08102360 A JPH08102360 A JP H08102360A JP 26128594 A JP26128594 A JP 26128594A JP 26128594 A JP26128594 A JP 26128594A JP H08102360 A JPH08102360 A JP H08102360A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱的に安定で発光性能が長時間に亘って所定
レベル以上に保持できる、耐久性に優れた有機電界発光
素子を提供する。 【構成】 基板１０の上に陽極１２が形成され、陽極１
２の上に発光層１４が形成され、発光層１４の上に陰極
１６が形成されている。発光層１４は、有機化合物２２
を無機化合物２４の中に均一に分散させて構成された混
合薄膜となっており、素子の熱安定性、耐久性を向上さ
せている。
レベル以上に保持できる、耐久性に優れた有機電界発光
素子を提供する。 【構成】 基板１０の上に陽極１２が形成され、陽極１
２の上に発光層１４が形成され、発光層１４の上に陰極
１６が形成されている。発光層１４は、有機化合物２２
を無機化合物２４の中に均一に分散させて構成された混
合薄膜となっており、素子の熱安定性、耐久性を向上さ
せている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電界発光素子、特に平面
発光ディスプレイに用いられ、発光物質として蛍光性有
機化合物を利用する電界発光素子の改良に関する。
発光ディスプレイに用いられ、発光物質として蛍光性有
機化合物を利用する電界発光素子の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、情報化社会の進歩に伴い、従来の
ＣＲＴよりも低消費電力でかつ薄型のディスプレイへの
ニーズが高まっている。このようなディスプレイとして
は、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイがあり、
すでに実用化されている。
ＣＲＴよりも低消費電力でかつ薄型のディスプレイへの
ニーズが高まっている。このようなディスプレイとして
は、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイがあり、
すでに実用化されている。
【０００３】しかし、最近これらのディスプレイよりも
さらに低消費電力化、鮮明なフルカラー化を目指して、
有機化合物を利用した有機電界発光素子の開発が進んで
いる。これは、固体状態で強い蛍光を持つ有機化合物の
固体薄膜の両面に電極を取り付け、陽極からは正孔を注
入し陰極からは電子を注入して有機化合物中でその正孔
と電子とを再結合させることにより有機化合物の励起状
態を作り出し、その励起状態が基底状態に戻る時にその
有機化合物の蛍光と同じ波長の光を放出するというもの
である。
さらに低消費電力化、鮮明なフルカラー化を目指して、
有機化合物を利用した有機電界発光素子の開発が進んで
いる。これは、固体状態で強い蛍光を持つ有機化合物の
固体薄膜の両面に電極を取り付け、陽極からは正孔を注
入し陰極からは電子を注入して有機化合物中でその正孔
と電子とを再結合させることにより有機化合物の励起状
態を作り出し、その励起状態が基底状態に戻る時にその
有機化合物の蛍光と同じ波長の光を放出するというもの
である。
【０００４】これらの正孔及び電子は、有機化合物中を
移動して行くので、正孔が移動する部分を正孔輸送層と
呼び、電子が移動する部分を電子輸送層と呼び、正孔と
電子が再結合して発光する部分を発光層と呼んでいる。
移動して行くので、正孔が移動する部分を正孔輸送層と
呼び、電子が移動する部分を電子輸送層と呼び、正孔と
電子が再結合して発光する部分を発光層と呼んでいる。
【０００５】これまでに報告されている有機電界発光素
子の構造は、単一の有機化合物層に上記３つの層の役割
を担当させる単層構造のものと、３つの層の役割を分散
させて２層構造あるいは３層構造としたものとがある。
子の構造は、単一の有機化合物層に上記３つの層の役割
を担当させる単層構造のものと、３つの層の役割を分散
させて２層構造あるいは３層構造としたものとがある。
【０００６】２層構造の例としては、例えば特開昭５９
−１９４３９３号に開示された、陽極と陰極との間に正
孔輸送層と発光層とが形成された構造のものがある。ま
た特開平２−２５０９５２号に開示された、陽極と陰極
との間に発光層と電子輸送層とが形成された構造のもの
がある。
−１９４３９３号に開示された、陽極と陰極との間に正
孔輸送層と発光層とが形成された構造のものがある。ま
た特開平２−２５０９５２号に開示された、陽極と陰極
との間に発光層と電子輸送層とが形成された構造のもの
がある。
【０００７】また３層構造の例としては、Ａｐｐｌ．Ｐ
ｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５７，５３１（１９９０）に開示さ
れた、陽極と陰極との間に正孔輸送層と発光層と電子輸
送層とが形成された構造などがある。
ｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５７，５３１（１９９０）に開示さ
れた、陽極と陰極との間に正孔輸送層と発光層と電子輸
送層とが形成された構造などがある。
【０００８】図１０には、有機電界発光素子の発光メカ
ニズムを説明する説明図が示されている。図１０におい
て、陽極１２からは正孔ｈが注入され、陰極１６からは
電子ｅが注入される。これら注入された正孔ｈ及び電子
ｅは、有機化合物層３０の中を移動し、その中で再結合
してエネルギーを発し、周囲の有機化合物の分子を励起
状態とする。そして、その励起状態の分子が基底状態に
戻る時に光ｈνを放出する。
ニズムを説明する説明図が示されている。図１０におい
て、陽極１２からは正孔ｈが注入され、陰極１６からは
電子ｅが注入される。これら注入された正孔ｈ及び電子
ｅは、有機化合物層３０の中を移動し、その中で再結合
してエネルギーを発し、周囲の有機化合物の分子を励起
状態とする。そして、その励起状態の分子が基底状態に
戻る時に光ｈνを放出する。
【０００９】図６には、上述した単層構造の有機電界発
光素子の断面図が示される。図６においては、基板１０
の上に陽極１２が形成され、陽極１２の上に発光層１４
が形成され、発光層１４の上に陰極１６が形成されてい
る。発光層１４は、同時に上述の正孔輸送層及び電子輸
送層の機能も果すことになる。
光素子の断面図が示される。図６においては、基板１０
の上に陽極１２が形成され、陽極１２の上に発光層１４
が形成され、発光層１４の上に陰極１６が形成されてい
る。発光層１４は、同時に上述の正孔輸送層及び電子輸
送層の機能も果すことになる。
【００１０】この単層構造の有機電界発光素子の場合
は、正孔ｈ及び電子ｅの移動及び発光という３つの機能
を１つの層で担当するので、その性能を向上させるため
には種々の困難がある。このため、有機電界発光素子の
性能を向上させる目的で、上述した２層構造あるいは３
層構造のものが開発されている。
は、正孔ｈ及び電子ｅの移動及び発光という３つの機能
を１つの層で担当するので、その性能を向上させるため
には種々の困難がある。このため、有機電界発光素子の
性能を向上させる目的で、上述した２層構造あるいは３
層構造のものが開発されている。
【００１１】図７及び図８には、２層構造の有機電界発
光素子の断面図が示される。
光素子の断面図が示される。
【００１２】図７においては、陽極１２と発光層１４と
の間に正孔輸送層１８が形成されている。従って、陽極
１２から注入された正孔ｈは、正孔輸送層１８中を移動
し、陰極１６から注入され発光層１４中を移動してきた
電子ｅと発光層の中で再結合し発光層１４から光が放出
される。
の間に正孔輸送層１８が形成されている。従って、陽極
１２から注入された正孔ｈは、正孔輸送層１８中を移動
し、陰極１６から注入され発光層１４中を移動してきた
電子ｅと発光層の中で再結合し発光層１４から光が放出
される。
【００１３】一方、図８においては、発光層１４と陰極
１６との間に電子輸送層２０が形成されている。従っ
て、陰極１６から注入された電子ｅは、電子輸送層２０
の中を移動し、陽極１２から注入され発光層１４中を移
動してきた正孔ｈと発光層１４の中で再結合し発光層１
４から光が放出される。
１６との間に電子輸送層２０が形成されている。従っ
て、陰極１６から注入された電子ｅは、電子輸送層２０
の中を移動し、陽極１２から注入され発光層１４中を移
動してきた正孔ｈと発光層１４の中で再結合し発光層１
４から光が放出される。
【００１４】図９には、３層構造の有機電界発光素子の
断面図が示される。陽極１２と発光層１４との間に正孔
輸送層１８が、発光層１４と陰極１６との間に電子輸送
層２０がそれぞれ形成されている。従って、陽極１２か
ら注入された正孔ｈは正孔輸送層１８を移動して発光層
１４に到達し、また陰極１６から注入された電子ｅは電
子輸送層２０を移動して発光層１４に到達する。これら
の正孔ｈ及び電子ｅは発光層１４中で再結合し発光層１
４から光が放出される。
断面図が示される。陽極１２と発光層１４との間に正孔
輸送層１８が、発光層１４と陰極１６との間に電子輸送
層２０がそれぞれ形成されている。従って、陽極１２か
ら注入された正孔ｈは正孔輸送層１８を移動して発光層
１４に到達し、また陰極１６から注入された電子ｅは電
子輸送層２０を移動して発光層１４に到達する。これら
の正孔ｈ及び電子ｅは発光層１４中で再結合し発光層１
４から光が放出される。
【００１５】これらの２層構造あるいは３層構造の有機
電界発光素子の場合は、正孔ｈ及び電子ｅの輸送と光の
放出という異なる機能をそれぞれ別の層に担当させるこ
とができ、一般に単層構造のものよりも発光強度などの
素子性能を高くすることができる。現在、直流電圧１０
Ｖ程度を印加して、数１０００ｃｄ／ｍ2 程度の高輝度
の有機電界発光素子が開発されている。
電界発光素子の場合は、正孔ｈ及び電子ｅの輸送と光の
放出という異なる機能をそれぞれ別の層に担当させるこ
とができ、一般に単層構造のものよりも発光強度などの
素子性能を高くすることができる。現在、直流電圧１０
Ｖ程度を印加して、数１０００ｃｄ／ｍ2 程度の高輝度
の有機電界発光素子が開発されている。
【００１６】上述した正孔輸送層１８の材料としては芳
香族３級アミンが知られている。発光層１４としては、
特開昭５９−１９４３９３号、特開昭６３−２９５６９
５号などに開示されたアルミニウムトリスオキシン、あ
るいは特開平２−２０９９８８号に開示されたスチリル
アミン誘導体やスチリルベンゼン誘導体などが知られて
いる。また電子輸送層２０としては、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．Ｌｅｔｔ．６３，２０３２（１９９３）に開示され
たオキサジアゾール誘導体などが知られている。これら
の材料を使用した場合の発光色や明るさなどから見て、
有機電界発光素子の性能としては十分に実用レベルにあ
ると考えられる。
香族３級アミンが知られている。発光層１４としては、
特開昭５９−１９４３９３号、特開昭６３−２９５６９
５号などに開示されたアルミニウムトリスオキシン、あ
るいは特開平２−２０９９８８号に開示されたスチリル
アミン誘導体やスチリルベンゼン誘導体などが知られて
いる。また電子輸送層２０としては、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．Ｌｅｔｔ．６３，２０３２（１９９３）に開示され
たオキサジアゾール誘導体などが知られている。これら
の材料を使用した場合の発光色や明るさなどから見て、
有機電界発光素子の性能としては十分に実用レベルにあ
ると考えられる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した有機
電界発光素子には、耐久性が乏しく長期間の使用に耐え
ないという問題がある。すなわち、連続駆動あるいは長
期保存によって、初期には数１０００ｃｄ／ｍ2 もあっ
た高い輝度が低下し、また同時に駆動電圧を上昇させな
いと作動しないといった特性の劣化が起る。
電界発光素子には、耐久性が乏しく長期間の使用に耐え
ないという問題がある。すなわち、連続駆動あるいは長
期保存によって、初期には数１０００ｃｄ／ｍ2 もあっ
た高い輝度が低下し、また同時に駆動電圧を上昇させな
いと作動しないといった特性の劣化が起る。
【００１８】素子の耐久性を支配している要因として
は、いくつか報告されているが、その中でも特に有機化
合物層の結晶化に起因した膜構造の不安定さが最も大き
な原因となっている。
は、いくつか報告されているが、その中でも特に有機化
合物層の結晶化に起因した膜構造の不安定さが最も大き
な原因となっている。
【００１９】図１１（ａ）に示されるように、素子作成
時には均一な厚みで緻密な形態を有する有機化合物層３
０も、駆動時の温度上昇による融解あるいは結晶化によ
って、図１１（ｂ）に示されるように、凸凹の激しい、
場合によっては表から裏に貫通する穴が形成された膜構
造となってしまう。
時には均一な厚みで緻密な形態を有する有機化合物層３
０も、駆動時の温度上昇による融解あるいは結晶化によ
って、図１１（ｂ）に示されるように、凸凹の激しい、
場合によっては表から裏に貫通する穴が形成された膜構
造となってしまう。
【００２０】特に、正孔輸送層１８として広く用いられ
ている芳香族３級アミンのトリフェニルジアミン誘導体
（化１）は大変有能な正孔輸送材料であるが、熱安定性
に乏しく、僅か６０℃の温度でも膜は凝集し、不均一な
構造となってしまう。
ている芳香族３級アミンのトリフェニルジアミン誘導体
（化１）は大変有能な正孔輸送材料であるが、熱安定性
に乏しく、僅か６０℃の温度でも膜は凝集し、不均一な
構造となってしまう。
【００２１】
【化１】 以上のように、有機電界発光素子には、有機化合物層３
０と陽極１２、陰極１６及び発光層１４との接触不良に
よる特性劣化や素子の短絡が発生するという問題があっ
た。
０と陽極１２、陰極１６及び発光層１４との接触不良に
よる特性劣化や素子の短絡が発生するという問題があっ
た。
【００２２】この問題に対処すべく、有機化合物層３０
の膜構造を安定化させるために、熱安定性に優れた、す
なわち融点の高い有機化合物の合成が試みられている。
また一方では、熱安定性に優れた高分子化合物に有機化
合物を添加した薄膜を利用した例も報告されている（Ｊ
ｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．３１，Ｌ９６０（１９
９２））。
の膜構造を安定化させるために、熱安定性に優れた、す
なわち融点の高い有機化合物の合成が試みられている。
また一方では、熱安定性に優れた高分子化合物に有機化
合物を添加した薄膜を利用した例も報告されている（Ｊ
ｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．３１，Ｌ９６０（１９
９２））。
【００２３】しかし、このような有機化合物に限った改
良だけでは、有機電界発光素子の熱的安定性を十分に確
保することは難しく、その性能向上には限界がある。
良だけでは、有機電界発光素子の熱的安定性を十分に確
保することは難しく、その性能向上には限界がある。
【００２４】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は、熱的に安定で発光性能が長時間
に亘って所定レベル以上に保持できる、耐久性に優れた
有機電界発光素子を提供することにある。
のであり、その目的は、熱的に安定で発光性能が長時間
に亘って所定レベル以上に保持できる、耐久性に優れた
有機電界発光素子を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願の請求項１の発明は、素子中に注入された正孔
と電子とが再結合することにより発光する電界発光素子
であって、正孔を注入する陽極と電子を注入する陰極と
からなる一対の対向電極と、前記対向電極に挟まれた一
層または複数層の有機化合物層と、を含み、前記有機化
合物層のうち少なくとも一層が、無機化合物中に有機化
合物が分散されて構成された混合薄膜であることを特徴
とする。
に、本願の請求項１の発明は、素子中に注入された正孔
と電子とが再結合することにより発光する電界発光素子
であって、正孔を注入する陽極と電子を注入する陰極と
からなる一対の対向電極と、前記対向電極に挟まれた一
層または複数層の有機化合物層と、を含み、前記有機化
合物層のうち少なくとも一層が、無機化合物中に有機化
合物が分散されて構成された混合薄膜であることを特徴
とする。
【００２６】請求項２の発明は、請求項１記載の有機無
機複合薄膜型電界発光素子であって、前記有機化合物層
が前記陽極から注入された正孔を輸送する正孔輸送層と
前記陰極から注入された電子を輸送する電子輸送層とを
含み、前記正孔輸送層が前記混合薄膜からなることを特
徴とする。
機複合薄膜型電界発光素子であって、前記有機化合物層
が前記陽極から注入された正孔を輸送する正孔輸送層と
前記陰極から注入された電子を輸送する電子輸送層とを
含み、前記正孔輸送層が前記混合薄膜からなることを特
徴とする。
【００２７】請求項３の発明は、請求項１記載の有機無
機複合薄膜型電界発光素子であって、前記有機化合物層
が前記陽極から注入された正孔を輸送する正孔輸送層と
前記陰極から注入された電子を輸送する電子輸送層とを
含み、前記電子輸送層が前記混合薄膜からなることを特
徴とする。
機複合薄膜型電界発光素子であって、前記有機化合物層
が前記陽極から注入された正孔を輸送する正孔輸送層と
前記陰極から注入された電子を輸送する電子輸送層とを
含み、前記電子輸送層が前記混合薄膜からなることを特
徴とする。
【００２８】請求項４の発明は、素子中に注入された正
孔と電子とが再結合することにより発光する電界発光素
子であって、正孔を注入する陽極と電子を注入する陰極
とからなる一対の対向電極と、前記対向電極に挟まれた
一層または複数層の有機化合物層と、を含み、前記有機
化合物層のうち少なくとも一層が、無機化合物と有機化
合物とが交互に積層されて構成された超格子薄膜である
ことを特徴とする。
孔と電子とが再結合することにより発光する電界発光素
子であって、正孔を注入する陽極と電子を注入する陰極
とからなる一対の対向電極と、前記対向電極に挟まれた
一層または複数層の有機化合物層と、を含み、前記有機
化合物層のうち少なくとも一層が、無機化合物と有機化
合物とが交互に積層されて構成された超格子薄膜である
ことを特徴とする。
【００２９】
【作用】上記構成によれば、有機化合物に比べて格段に
高い融点を持ち、熱的安定性や化学的安定性に優れてい
る無機化合物により有機化合物を保護し、その熱的安定
性などを補完せしめて、電界発光素子の耐久性の大幅な
改善を行っている。
高い融点を持ち、熱的安定性や化学的安定性に優れてい
る無機化合物により有機化合物を保護し、その熱的安定
性などを補完せしめて、電界発光素子の耐久性の大幅な
改善を行っている。
【００３０】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。
て説明する。
【００３１】実施例１ 図１には、本発明に係る有機無機複合薄膜型電界発光素
子の実施例１の断面図が示される。
子の実施例１の断面図が示される。
【００３２】図１において、有機化合物層は発光層１４
として構成されており、従って図１には単層構造の有機
無機複合薄膜型電界発光素子が示されている。陽極１２
と陰極１６との間に挟まれた発光層１４は、有機化合物
２２を無機化合物２４の中に閉じ込めた複合薄膜として
構成されている。図１に示された例においては、この有
機化合物２２は無機化合物２４の中に均一に分散されて
いる。従って、図１の例における複合薄膜は、有機化合
物２２が無機化合物２４の中に分散されて混合された混
合薄膜となっている。
として構成されており、従って図１には単層構造の有機
無機複合薄膜型電界発光素子が示されている。陽極１２
と陰極１６との間に挟まれた発光層１４は、有機化合物
２２を無機化合物２４の中に閉じ込めた複合薄膜として
構成されている。図１に示された例においては、この有
機化合物２２は無機化合物２４の中に均一に分散されて
いる。従って、図１の例における複合薄膜は、有機化合
物２２が無機化合物２４の中に分散されて混合された混
合薄膜となっている。
【００３３】この発光層１４としての混合薄膜は、真空
度が約１０-5Ｔｏｒｒ以下の高真空条件下で、有機化合
物２２と無機化合物２４との各個別の蒸発源から蒸発さ
せたそれぞれの蒸気を、所定の基板１０の上に同時に蒸
着することにより形成する。混合薄膜中の有機化合物２
２の濃度は、無機化合物２４と有機化合物２２との蒸着
速度の比で設定することができる。
度が約１０-5Ｔｏｒｒ以下の高真空条件下で、有機化合
物２２と無機化合物２４との各個別の蒸発源から蒸発さ
せたそれぞれの蒸気を、所定の基板１０の上に同時に蒸
着することにより形成する。混合薄膜中の有機化合物２
２の濃度は、無機化合物２４と有機化合物２２との蒸着
速度の比で設定することができる。
【００３４】混合薄膜中の有機化合物２２は均一に分散
しているのが好ましく、有機化合物２２の粒子同士の間
隔は、電子ｅや正孔ｈがホッピング伝導可能な距離であ
る約５０オングストローム以内である必要がある。ま
た、それら有機化合物２２は、孤立した分子あるいは分
子がいくつか会合した塊である会合体の状態で分散して
いても良い。但し、有機化合物濃度は、熱的安定性を維
持するために体積分率で５０％以下であることが好まし
く、また、伝導性の確保のために１０％以上であること
が好ましい。
しているのが好ましく、有機化合物２２の粒子同士の間
隔は、電子ｅや正孔ｈがホッピング伝導可能な距離であ
る約５０オングストローム以内である必要がある。ま
た、それら有機化合物２２は、孤立した分子あるいは分
子がいくつか会合した塊である会合体の状態で分散して
いても良い。但し、有機化合物濃度は、熱的安定性を維
持するために体積分率で５０％以下であることが好まし
く、また、伝導性の確保のために１０％以上であること
が好ましい。
【００３５】本実施例に係る混合薄膜を発光層１４以外
に使用した例が図２から図４に示される。
に使用した例が図２から図４に示される。
【００３６】図２においては、２層構造の有機無機複合
薄膜型電界発光素子のうち、正孔輸送層１８に上記混合
薄膜を使用した例が示される。陽極１２から注入された
正孔ｈは、ホッピング伝導により正孔輸送層１８中を移
動して行き発光層１４に到達する。一方、陰極１６から
注入された電子ｅは、発光層１４中を移動して行き、先
ほどの正孔ｈと発光層１４の中で再結合して発光層１４
から光が放出される。
薄膜型電界発光素子のうち、正孔輸送層１８に上記混合
薄膜を使用した例が示される。陽極１２から注入された
正孔ｈは、ホッピング伝導により正孔輸送層１８中を移
動して行き発光層１４に到達する。一方、陰極１６から
注入された電子ｅは、発光層１４中を移動して行き、先
ほどの正孔ｈと発光層１４の中で再結合して発光層１４
から光が放出される。
【００３７】図３には、同じく２層構造の例が示されて
いるが、本図においては、電子輸送層２０に上述の混合
薄膜が使用されている。
いるが、本図においては、電子輸送層２０に上述の混合
薄膜が使用されている。
【００３８】また、図４には３層構造の例が示されてい
る。図４においては、正孔輸送層１８と電子輸送層２０
とに上述の混合薄膜が使用されている。上述した２層構
造の場合と同様に、正孔ｈ及び電子ｅはそれぞれ正孔輸
送層１８及び電子輸送層２０の中をホッピング伝導によ
って移動して行く。そして、発光層１４のなかで再結合
し発光層から光が放出される。
る。図４においては、正孔輸送層１８と電子輸送層２０
とに上述の混合薄膜が使用されている。上述した２層構
造の場合と同様に、正孔ｈ及び電子ｅはそれぞれ正孔輸
送層１８及び電子輸送層２０の中をホッピング伝導によ
って移動して行く。そして、発光層１４のなかで再結合
し発光層から光が放出される。
【００３９】以上の例の他、例えば２層構造の場合にお
いては、発光層１４に、あるいは正孔輸送層１８または
電子輸送層２０と、発光層１４の両方に混合薄膜を使用
することもできる。また３層構造の場合においては、正
孔輸送層１８と電子輸送層２０の他に、発光層１４にも
混合薄膜を使用することができる。あるいは、正孔輸送
層１８又は電子輸送層２０の片方のみに混合薄膜を使用
することもできる。すなわち、熱的に膜構造が不安定で
実用に耐えない部分に混合薄膜を使用して耐久性を向上
させれば良い。
いては、発光層１４に、あるいは正孔輸送層１８または
電子輸送層２０と、発光層１４の両方に混合薄膜を使用
することもできる。また３層構造の場合においては、正
孔輸送層１８と電子輸送層２０の他に、発光層１４にも
混合薄膜を使用することができる。あるいは、正孔輸送
層１８又は電子輸送層２０の片方のみに混合薄膜を使用
することもできる。すなわち、熱的に膜構造が不安定で
実用に耐えない部分に混合薄膜を使用して耐久性を向上
させれば良い。
【００４０】本実施例において特徴的なことは、正孔輸
送層１８、電子輸送層２０及び発光層１４を構成する有
機化合物層のうち少なくとも１層が上述した混合薄膜を
使用して構成されている点である。
送層１８、電子輸送層２０及び発光層１４を構成する有
機化合物層のうち少なくとも１層が上述した混合薄膜を
使用して構成されている点である。
【００４１】本発明に係る有機化合物２２としては、従
来公知の材料全てを使用することができる。例えば、正
孔輸送層１８としては、芳香族３級アミン、フタロシア
ニン誘導体あるいはピラゾリン誘導体などが挙げられ、
特に芳香族３級アミンは最も有用な化合物である。
来公知の材料全てを使用することができる。例えば、正
孔輸送層１８としては、芳香族３級アミン、フタロシア
ニン誘導体あるいはピラゾリン誘導体などが挙げられ、
特に芳香族３級アミンは最も有用な化合物である。
【００４２】発光層１４の材料としては、金属キレート
化オキシノイド化合物、オキサジアゾール誘導体、ブタ
ジエン誘導体、ペリレン誘導体、スチリルベンゼン誘導
体、ペリノン誘導体などが挙げられる。
化オキシノイド化合物、オキサジアゾール誘導体、ブタ
ジエン誘導体、ペリレン誘導体、スチリルベンゼン誘導
体、ペリノン誘導体などが挙げられる。
【００４３】電子輸送層２０の材料としては、オキサジ
アゾール化合物、ブタジエン誘導体、ペリレン誘導体な
どが挙げられ、また、金属キレート化オキシノイド化合
物も使用できる。
アゾール化合物、ブタジエン誘導体、ペリレン誘導体な
どが挙げられ、また、金属キレート化オキシノイド化合
物も使用できる。
【００４４】有機化合物２２を分散するための無機化合
物２４は、有機化合物２２の特性を損わず、均一で緻密
な膜形態を形成できるものであれば限定されない。好ま
しくは、一般的な真空蒸着で定比組成の薄膜を形成でき
る無機化合物であって、１５００℃以下の蒸発源温度で
蒸発できる材料がよい。また、有機化合物２２のバンド
ギャップエネルギーより大きなバンドギャップを有する
ものが好ましい。例えば、フッ化マグネシウムやフッ化
カルシウムなどの金属フッ化物、酸化錫、酸化亜鉛ある
いは酸化シリコン、酸化ゲルマニウムなどの金属酸化物
が挙げられる。また、場合によっては硫化亜鉛、硫化セ
レン、ガリウム燐などのワイドギャップ半導体も利用す
ることができる。
物２４は、有機化合物２２の特性を損わず、均一で緻密
な膜形態を形成できるものであれば限定されない。好ま
しくは、一般的な真空蒸着で定比組成の薄膜を形成でき
る無機化合物であって、１５００℃以下の蒸発源温度で
蒸発できる材料がよい。また、有機化合物２２のバンド
ギャップエネルギーより大きなバンドギャップを有する
ものが好ましい。例えば、フッ化マグネシウムやフッ化
カルシウムなどの金属フッ化物、酸化錫、酸化亜鉛ある
いは酸化シリコン、酸化ゲルマニウムなどの金属酸化物
が挙げられる。また、場合によっては硫化亜鉛、硫化セ
レン、ガリウム燐などのワイドギャップ半導体も利用す
ることができる。
【００４５】陽極１２の材料としては、金、白金、ニッ
ケルなどの金属、あるいは酸化錫インジウム（ＩＴＯ）
や酸化錫（ＳｎＯ2 ）などの金属酸化物といった仕事関
数の大きな材料を用いることができる。
ケルなどの金属、あるいは酸化錫インジウム（ＩＴＯ）
や酸化錫（ＳｎＯ2 ）などの金属酸化物といった仕事関
数の大きな材料を用いることができる。
【００４６】また、陰極１６の材料としては、仕事関数
の小さい銀、錫、マグネシウム、アルミニウムあるいは
これらの合金が用いられる。
の小さい銀、錫、マグネシウム、アルミニウムあるいは
これらの合金が用いられる。
【００４７】陽極１２と陰極１６との少なくとも一方
は、素子の発光波長域で十分に透明であることが望まし
い。
は、素子の発光波長域で十分に透明であることが望まし
い。
【００４８】本発明の有機無機複合薄膜型電界発光素子
は、以上の各層をガラス基板やシリコンなどの半導体基
板上に順次積層させることにより素子として構成され
る。これらは、素子の安定性、特に大気中の水分に対す
る保護のために、シリコンオイルなどと一緒にガラスセ
ルに封入するようにしても良い。
は、以上の各層をガラス基板やシリコンなどの半導体基
板上に順次積層させることにより素子として構成され
る。これらは、素子の安定性、特に大気中の水分に対す
る保護のために、シリコンオイルなどと一緒にガラスセ
ルに封入するようにしても良い。
【００４９】次に、上記実施例１に基づく実験例を比較
例と共に示す。
例と共に示す。
【００５０】実験例１ （複合薄膜の特性）複合薄膜が有機化合物の単独薄膜よ
りも安定であることを説明するための代表例として、無
機化合物であるフッ化マグネシウムと有機化合物である
トリフェニルジアミン誘導体（化２）との複合薄膜につ
いて説明する。尚、本実験例における複合薄膜は、有機
化合物が無機化合物の中に分散されて混合された混合薄
膜である。
りも安定であることを説明するための代表例として、無
機化合物であるフッ化マグネシウムと有機化合物である
トリフェニルジアミン誘導体（化２）との複合薄膜につ
いて説明する。尚、本実験例における複合薄膜は、有機
化合物が無機化合物の中に分散されて混合された混合薄
膜である。
【００５１】
【化２】 真空度が１×１０-7Ｔｏｒｒの条件下で、シリコン基板
上に真空蒸着法によりフッ化マグネシウムが４０オング
ストローム／ｍｉｎの蒸着速度に対し、トリフェニルジ
アミン誘導体を１１オングストローム／ｍｉｎと６オン
グストローム／ｍｉｎの蒸着速度で合計膜厚が約１００
０オングストロームの複合薄膜（混合薄膜）を形成し
た。表１は複合薄膜の成膜条件を示す。両複合薄膜とも
透明で均一であった。両方の複合薄膜を８２℃で２時間
加熱処理した後、顕微鏡（１０００倍）で表面を観察し
た（図１２）。複合薄膜は熱処理後も均一で緻密な形態
を保持し、ピンホールは観察されなかった。この観察か
ら、本実験例の複合薄膜は熱的に安定にその形態を保持
できることが確認できた。
上に真空蒸着法によりフッ化マグネシウムが４０オング
ストローム／ｍｉｎの蒸着速度に対し、トリフェニルジ
アミン誘導体を１１オングストローム／ｍｉｎと６オン
グストローム／ｍｉｎの蒸着速度で合計膜厚が約１００
０オングストロームの複合薄膜（混合薄膜）を形成し
た。表１は複合薄膜の成膜条件を示す。両複合薄膜とも
透明で均一であった。両方の複合薄膜を８２℃で２時間
加熱処理した後、顕微鏡（１０００倍）で表面を観察し
た（図１２）。複合薄膜は熱処理後も均一で緻密な形態
を保持し、ピンホールは観察されなかった。この観察か
ら、本実験例の複合薄膜は熱的に安定にその形態を保持
できることが確認できた。
【００５２】
【表１】 比較例１ トリフェニルジアミン誘導体の単独薄膜を、シリコン基
板上に、真空度が１×１０-7Ｔｏｒｒの条件下で真空蒸
着法により約１０００オングストローム形成し、それを
実験例１と同様に８２℃のオーブン内で２時間加熱処理
した。トリフェニルジアミン誘導体薄膜は、この加熱に
よって、膜が凝集し無数のピンホールが形成されてしま
い不均一な膜となった（図１３）。
板上に、真空度が１×１０-7Ｔｏｒｒの条件下で真空蒸
着法により約１０００オングストローム形成し、それを
実験例１と同様に８２℃のオーブン内で２時間加熱処理
した。トリフェニルジアミン誘導体薄膜は、この加熱に
よって、膜が凝集し無数のピンホールが形成されてしま
い不均一な膜となった（図１３）。
【００５３】実験例２、３ （正孔輸送層に複合薄膜を利用した有機電界発光素子）
ここでは、上記複合薄膜を正孔輸送層に利用した、図２
に示されるような２層構造の有機電界発光素子を作製し
た。まず、アセトン等で十分に洗浄したガラス基板上に
高周波スパッタ法で酸化錫インジウム（ＩＴＯ）（膜
厚：約１５００オングストローム、光透過率：８０％、
表面抵抗：２０Ω／□）による陽極１２を形成した。そ
の陽極１２上に、真空蒸着法で正孔輸送層１８としての
複合薄膜を実験例１の方法に従い約５００オングストロ
ーム形成し、その上に発光層１４としてアルミキノリノ
ール錯体（化３）を約５００オングストローム形成し
た。
ここでは、上記複合薄膜を正孔輸送層に利用した、図２
に示されるような２層構造の有機電界発光素子を作製し
た。まず、アセトン等で十分に洗浄したガラス基板上に
高周波スパッタ法で酸化錫インジウム（ＩＴＯ）（膜
厚：約１５００オングストローム、光透過率：８０％、
表面抵抗：２０Ω／□）による陽極１２を形成した。そ
の陽極１２上に、真空蒸着法で正孔輸送層１８としての
複合薄膜を実験例１の方法に従い約５００オングストロ
ーム形成し、その上に発光層１４としてアルミキノリノ
ール錯体（化３）を約５００オングストローム形成し
た。
【００５４】
【化３】 蒸着時の真空度は約１×１０-7Ｔｏｒｒであり、基板は
室温である。最後に、陰極１６として、真空度１×１０
-6Ｔｏｒｒでマグネシウムを約２０００オングストロー
ム形成した。素子１個のサイズは３ｍｍ×３ｍｍで、２
５ｍｍ×３５ｍｍの基板上に１５個作製した。複合薄膜
型素子の陽極１２側に正、陰極１６側に負の直流電圧を
印加したところ、７Ｖ付近から明瞭な緑色発光が長時間
に亘って観測された。この結果は、フッ化マグネシウム
とトリフェニルジアミン誘導体の複合薄膜がトリフェニ
ルジアミン誘導体単体の場合と同様、正孔輸送層１８と
して働いていることを示している。素子性能の比較を表
２に示す。
室温である。最後に、陰極１６として、真空度１×１０
-6Ｔｏｒｒでマグネシウムを約２０００オングストロー
ム形成した。素子１個のサイズは３ｍｍ×３ｍｍで、２
５ｍｍ×３５ｍｍの基板上に１５個作製した。複合薄膜
型素子の陽極１２側に正、陰極１６側に負の直流電圧を
印加したところ、７Ｖ付近から明瞭な緑色発光が長時間
に亘って観測された。この結果は、フッ化マグネシウム
とトリフェニルジアミン誘導体の複合薄膜がトリフェニ
ルジアミン誘導体単体の場合と同様、正孔輸送層１８と
して働いていることを示している。素子性能の比較を表
２に示す。
【００５５】
【表２】 トリフェニルジアミン誘導体の濃度が２１ｖｏｌ％の複
合薄膜を使った実施例２は、１５Ｖ印加、電流密度１０
０ｍＡ／ｃｍ2 で１８００ｃｄ／ｍ2 の高輝度を達成で
きた。この複合薄膜型素子では、従来の素子で観察され
ている初期の急激な輝度の低下は認められず、電流密度
２０ｍＡ／ｃｍ2 の駆動で初期に１００ｃｄ／ｍ2 の輝
度は２０時間後でも５０ｃｄ／ｍ2 を保持した。
合薄膜を使った実施例２は、１５Ｖ印加、電流密度１０
０ｍＡ／ｃｍ2 で１８００ｃｄ／ｍ2 の高輝度を達成で
きた。この複合薄膜型素子では、従来の素子で観察され
ている初期の急激な輝度の低下は認められず、電流密度
２０ｍＡ／ｃｍ2 の駆動で初期に１００ｃｄ／ｍ2 の輝
度は２０時間後でも５０ｃｄ／ｍ2 を保持した。
【００５６】比較例２ 正孔輸送層に有機化合物単独（トリフェニルジアミン誘
導体：約５００オングストローム）を用いた以外は、実
験例２、３と同様の方法で従来の素子を作製した。この
従来素子では、発光開始電圧が５Ｖで最高輝度２０００
ｃｄ／ｍ2 （印加電圧：１４Ｖ）の性能が得られたが、
電圧印加初期に輝度の著しい低下が観察された。２０ｍ
Ａ／ｃｍ2 の駆動では、初期に２００ｃｄ／ｍ2 であっ
た輝度が、わずか２時間後に２０ｃｄ／ｍ2 まで低下し
た。
導体：約５００オングストローム）を用いた以外は、実
験例２、３と同様の方法で従来の素子を作製した。この
従来素子では、発光開始電圧が５Ｖで最高輝度２０００
ｃｄ／ｍ2 （印加電圧：１４Ｖ）の性能が得られたが、
電圧印加初期に輝度の著しい低下が観察された。２０ｍ
Ａ／ｃｍ2 の駆動では、初期に２００ｃｄ／ｍ2 であっ
た輝度が、わずか２時間後に２０ｃｄ／ｍ2 まで低下し
た。
【００５７】実験例４ 従来素子と本実施例に係る混合薄膜を複合薄膜として使
用した複合薄膜型素子の熱安定性を比較するために、両
素子を８２℃のオーブン中で２時間の加熱処理を行っ
た。従来の素子に直流電圧を印加したところ、ガラス板
上の１５個の全ての素子が短絡してしまい、素子は壊れ
てしまった。一方、複合薄膜型素子の方は加熱処理した
後でも、６００ｃｄ／ｍ2 （印加電圧：１４Ｖ）程度の
輝度が全ての素子で観察された（表３）。以上の結果か
ら、正孔輸送層として用いた複合薄膜型発光素子は、従
来の素子に比べ格段に熱的安定性が高く耐久性に富む素
子であることが明らかになった。
用した複合薄膜型素子の熱安定性を比較するために、両
素子を８２℃のオーブン中で２時間の加熱処理を行っ
た。従来の素子に直流電圧を印加したところ、ガラス板
上の１５個の全ての素子が短絡してしまい、素子は壊れ
てしまった。一方、複合薄膜型素子の方は加熱処理した
後でも、６００ｃｄ／ｍ2 （印加電圧：１４Ｖ）程度の
輝度が全ての素子で観察された（表３）。以上の結果か
ら、正孔輸送層として用いた複合薄膜型発光素子は、従
来の素子に比べ格段に熱的安定性が高く耐久性に富む素
子であることが明らかになった。
【００５８】
【表３】 実験例５ （発光層１４に複合薄膜を利用した有機電界発光素子）
実験例２、３と同様に、ＩＴＯを形成したガラス板上
に、トリフェニルジアミン誘導体の単独薄膜を約５００
オングストローム形成し、その上にフッ化マグネシウム
とペリレン（化４）の複合薄膜を約５００オングストロ
ーム形成した。
実験例２、３と同様に、ＩＴＯを形成したガラス板上
に、トリフェニルジアミン誘導体の単独薄膜を約５００
オングストローム形成し、その上にフッ化マグネシウム
とペリレン（化４）の複合薄膜を約５００オングストロ
ーム形成した。
【００５９】
【化４】 蒸着速度はフッ化マグネシウムが２０オングストローム
／ｍｉｎ、ペリレンが約２０オングストローム／ｍｉｎ
で同時蒸着した。最後に、陰極１６として、マグネシウ
ムを２０００オングストローム形成した。作製した素子
に直流電圧を印加したところ、約８Ｖから黄色の発光が
観察された。この発光スペクトルはペリレンの蛍光スペ
クトルとほぼ一致した。この結果は、ペリレンとフッ化
マグネシウムの複合薄膜がペリレン単体同様に発光層１
４として働いていることを示す。印加電圧１５Ｖ、電流
密度１００ｍＡ／ｃｍ2 では約１００ｃｄ／ｍ2 の輝度
を達成することができた。
／ｍｉｎ、ペリレンが約２０オングストローム／ｍｉｎ
で同時蒸着した。最後に、陰極１６として、マグネシウ
ムを２０００オングストローム形成した。作製した素子
に直流電圧を印加したところ、約８Ｖから黄色の発光が
観察された。この発光スペクトルはペリレンの蛍光スペ
クトルとほぼ一致した。この結果は、ペリレンとフッ化
マグネシウムの複合薄膜がペリレン単体同様に発光層１
４として働いていることを示す。印加電圧１５Ｖ、電流
密度１００ｍＡ／ｃｍ2 では約１００ｃｄ／ｍ2 の輝度
を達成することができた。
【００６０】実験例６ （単層構造に複合薄膜を利用した有機電界発光素子）こ
こでは、正孔輸送性と発光性の２つの有機化合物を無機
化合物と複合化した単層構造の例を説明する。
こでは、正孔輸送性と発光性の２つの有機化合物を無機
化合物と複合化した単層構造の例を説明する。
【００６１】以下のようにして、図１に示されるような
単層構造の有機電界発光素子を作製した。すなわち、フ
ッ化マグネシウムとトリフェニルジアミン誘導体（化
２）とアルミキノリノール錯体（化３）とを、蒸着速度
がそれぞれ、４０オングストローム／ｍｉｎ、２０オン
グストローム／ｍｉｎ、２２オングストローム／ｍｉｎ
で、ＩＴＯを形成したガラス板上に蒸着し複合薄膜を形
成した。その上に陰極１６としてマグネシウムを約２０
００オングストローム形成した。この単層構造の有機電
界発光素子に直流電圧を印加したところ、約２０Ｖの電
圧で約１０ｃｄ／ｍ2 の緑色発光が観測された。以上に
より、多種類の有機化合物と無機化合物との複合薄膜も
発光素子として機能することが確認できた。
単層構造の有機電界発光素子を作製した。すなわち、フ
ッ化マグネシウムとトリフェニルジアミン誘導体（化
２）とアルミキノリノール錯体（化３）とを、蒸着速度
がそれぞれ、４０オングストローム／ｍｉｎ、２０オン
グストローム／ｍｉｎ、２２オングストローム／ｍｉｎ
で、ＩＴＯを形成したガラス板上に蒸着し複合薄膜を形
成した。その上に陰極１６としてマグネシウムを約２０
００オングストローム形成した。この単層構造の有機電
界発光素子に直流電圧を印加したところ、約２０Ｖの電
圧で約１０ｃｄ／ｍ2 の緑色発光が観測された。以上に
より、多種類の有機化合物と無機化合物との複合薄膜も
発光素子として機能することが確認できた。
【００６２】実施例２ 図５には、本発明に係る有機無機混合薄膜型電界発光素
子の実施例２が示されている。
子の実施例２が示されている。
【００６３】図５においても、図１と同様に単層構造の
素子の例が示されている。図５における発光層１４は、
有機化合物２２と無機化合物２４とが交互に積層された
超格子構造の複合薄膜（超格子薄膜）になっている。
素子の例が示されている。図５における発光層１４は、
有機化合物２２と無機化合物２４とが交互に積層された
超格子構造の複合薄膜（超格子薄膜）になっている。
【００６４】この超格子薄膜は、真空度が約１０-5Ｔｏ
ｒｒ以下の高真空条件下で、有機化合物２２と無機化合
物２４とを各個別の蒸発源から蒸発させ、所定の基板上
に交互に蒸着することにより形成する。その際、個々の
材料の蒸着速度は、膜厚モニタにより独立に各膜厚をモ
ニタしながら蒸発源温度を調節することにより制御する
ことができる。この場合にも、超格子薄膜を構成する無
機化合物２４の層の厚みは、正孔ｈや電子ｅがホッピン
グ伝導可能な距離である５０オングストローム以下にす
る必要がある。
ｒｒ以下の高真空条件下で、有機化合物２２と無機化合
物２４とを各個別の蒸発源から蒸発させ、所定の基板上
に交互に蒸着することにより形成する。その際、個々の
材料の蒸着速度は、膜厚モニタにより独立に各膜厚をモ
ニタしながら蒸発源温度を調節することにより制御する
ことができる。この場合にも、超格子薄膜を構成する無
機化合物２４の層の厚みは、正孔ｈや電子ｅがホッピン
グ伝導可能な距離である５０オングストローム以下にす
る必要がある。
【００６５】実施例１と同様に、この超格子薄膜は、単
層構造に限らず２層構造あるいは３層構造の有機無機複
合薄膜型電界発光素子に使用することができる（図示せ
ず）。
層構造に限らず２層構造あるいは３層構造の有機無機複
合薄膜型電界発光素子に使用することができる（図示せ
ず）。
【００６６】また本実施例における有機化合物２２、無
機化合物２４、陽極１２及び陰極１６の材料としては、
実施例１に述べたものと同様のものを使用することがで
きる。
機化合物２４、陽極１２及び陰極１６の材料としては、
実施例１に述べたものと同様のものを使用することがで
きる。
【００６７】本実施例の有機無機複合薄膜型電界発光素
子も、各層をガラス基板やシリコンなどの半導体基板上
に順次積層させることによって素子として構成される。
これらは、素子の安定性、特に大気中の水分に対する保
護のために、シリコンオイルなどと一緒にガラス基板に
封入するようにしても良い。
子も、各層をガラス基板やシリコンなどの半導体基板上
に順次積層させることによって素子として構成される。
これらは、素子の安定性、特に大気中の水分に対する保
護のために、シリコンオイルなどと一緒にガラス基板に
封入するようにしても良い。
【００６８】次に実施例２に基づく実験例を示す。
【００６９】実験例７ （正孔輸送層に超格子薄膜を利用した電界発光素子）実
験例２、３と同様の方法でＩＴＯを形成したガラス基板
上に、フッ化マグネシウムとトリフェニルジアミン誘導
体（化２）をそれぞれ３０オングストロームと５０オン
グストロームの厚みで交互に７回積層した超格子薄膜
（合計膜厚は５６０オングストローム）を形成した。そ
の上に、アルミキノリノール錯体（化３）の単独薄膜を
５００オングストローム形成し、最後にマグネシウム電
極を形成した。この素子に直流電圧を印加したところ、
約７Ｖから明瞭な緑色発光が観察され、１４Ｖ印加で
は、１５０ｃｄ／ｍ2 の輝度が得られた。この素子にお
いても、初期の急激な輝度の低下は認められず、数時間
に亘って比較的安定な発光が得られた。
験例２、３と同様の方法でＩＴＯを形成したガラス基板
上に、フッ化マグネシウムとトリフェニルジアミン誘導
体（化２）をそれぞれ３０オングストロームと５０オン
グストロームの厚みで交互に７回積層した超格子薄膜
（合計膜厚は５６０オングストローム）を形成した。そ
の上に、アルミキノリノール錯体（化３）の単独薄膜を
５００オングストローム形成し、最後にマグネシウム電
極を形成した。この素子に直流電圧を印加したところ、
約７Ｖから明瞭な緑色発光が観察され、１４Ｖ印加で
は、１５０ｃｄ／ｍ2 の輝度が得られた。この素子にお
いても、初期の急激な輝度の低下は認められず、数時間
に亘って比較的安定な発光が得られた。
【００７０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
正孔ｈや電子ｅのキャリア輸送層や発光層の膜構造の不
安定さを改善でき、素子劣化を抑えることができる。そ
の結果、熱的に安定で発光性能が長時間に亘って所定レ
ベル以上に保持できる、耐久性に優れた有機電界発光素
子を提供できる。また、均一な薄膜が形成できない有機
化合物でもこの無機化合物との複合化によって、均一な
薄膜が形成できるため、数多くの有機化合物を発光層や
キャリア輸送層に利用することができる。従って、本発
明の発光素子は、各種ディスプレイ分野への応用が考え
られ、その技術的価値は大きいと言える。
正孔ｈや電子ｅのキャリア輸送層や発光層の膜構造の不
安定さを改善でき、素子劣化を抑えることができる。そ
の結果、熱的に安定で発光性能が長時間に亘って所定レ
ベル以上に保持できる、耐久性に優れた有機電界発光素
子を提供できる。また、均一な薄膜が形成できない有機
化合物でもこの無機化合物との複合化によって、均一な
薄膜が形成できるため、数多くの有機化合物を発光層や
キャリア輸送層に利用することができる。従って、本発
明の発光素子は、各種ディスプレイ分野への応用が考え
られ、その技術的価値は大きいと言える。
【図１】実施例１の単層構造の有機無機複合薄膜型電界
発光素子の断面図である。
発光素子の断面図である。
【図２】本実施例１の正孔輸送層を有する２層構造の有
機無機複合薄膜型電界発光素子の断面図である。
機無機複合薄膜型電界発光素子の断面図である。
【図３】本実施例１の電子輸送層を有する２層構造の有
機無機複合薄膜型電界発光素子の断面図である。
機無機複合薄膜型電界発光素子の断面図である。
【図４】実施例１の３層構造の有機無機複合薄膜型電界
発光素子の断面図である。
発光素子の断面図である。
【図５】実施例２の単層構造の有機無機複合薄膜型電界
発光素子の断面図である。
発光素子の断面図である。
【図６】従来の単層構造の電界発光素子の断面図であ
る。
る。
【図７】従来の正孔輸送層を有する２層構造電界発光素
子の断面図である。
子の断面図である。
【図８】従来の電子輸送層を有する２層構造電界発光素
子の断面図である。
子の断面図である。
【図９】従来の３層構造の電界発光素子の断面図であ
る。
る。
【図１０】電界発光素子の発光メカニズムの説明図であ
る。
る。
【図１１】従来の電界発光素子の熱劣化の様子を示す説
明図である。
明図である。
【図１２】本発明の実験例１に係る複合薄膜を熱処理し
た場合の表面観察写真（拡大倍率１０００倍）である。
た場合の表面観察写真（拡大倍率１０００倍）である。
【図１３】比較例１に係るトリフェニルジアミン単体薄
膜を熱処理した場合の表面観察写真（拡大倍率１０００
倍）である。
膜を熱処理した場合の表面観察写真（拡大倍率１０００
倍）である。
１０ 基板 １２ 陽極 １４ 発光層 １６ 陰極 １８ 正孔輸送層 ２０ 電子輸送層 ２２ 有機化合物 ２４ 無機化合物 ３０ 有機化合物層
Claims (4)
- 【請求項１】 素子中に注入された正孔と電子とが再結
合することにより発光する電界発光素子であって、 正孔を注入する陽極と電子を注入する陰極とからなる一
対の対向電極と、 前記対向電極に挟まれた一層または複数層の有機化合物
層と、 を含み、前記有機化合物層のうち少なくとも一層が、無
機化合物中に有機化合物が分散されて構成された混合薄
膜であることを特徴とする有機無機複合薄膜型電界発光
素子。 - 【請求項２】 請求項１記載の有機無機複合薄膜型電界
発光素子であって、前記有機化合物層が前記陽極から注
入された正孔を輸送する正孔輸送層と前記陰極から注入
された電子を輸送する電子輸送層とを含み、 前記正孔輸送層が前記混合薄膜からなることを特徴とす
る有機無機複合薄膜型電界発光素子。 - 【請求項３】 請求項１記載の有機無機複合薄膜型電界
発光素子であって、前記有機化合物層が前記陽極から注
入された正孔を輸送する正孔輸送層と前記陰極から注入
された電子を輸送する電子輸送層とを含み、 前記電子輸送層が前記混合薄膜からなることを特徴とす
る有機無機複合薄膜型電界発光素子。 - 【請求項４】 素子中に注入された正孔と電子とが再結
合することにより発光する電界発光素子であって、 正孔を注入する陽極と電子を注入する陰極とからなる一
対の対向電極と、 前記対向電極に挟まれた一層または複数層の有機化合物
層と、 を含み、前記有機化合物層のうち少なくとも一層が、無
機化合物と有機化合物とが交互に積層されて構成された
超格子薄膜であることを特徴とする有機無機複合薄膜型
電界発光素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26128594A JPH08102360A (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 有機無機複合薄膜型電界発光素子 |
| US08/535,338 US5783292A (en) | 1994-09-29 | 1995-09-28 | Electroluminescent device with organic-inorganic composite thin film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26128594A JPH08102360A (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 有機無機複合薄膜型電界発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08102360A true JPH08102360A (ja) | 1996-04-16 |
Family
ID=17359691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26128594A Pending JPH08102360A (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 有機無機複合薄膜型電界発光素子 |
Country Status (2)
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| US (1) | US5783292A (ja) |
| JP (1) | JPH08102360A (ja) |
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