JPH10168444A - 有機薄膜ｅｌ素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の有機薄膜ＥＬ素子用正孔注入輸送材料以
上に耐熱性があり、結晶化しにくい正孔注入輸送材料、
発光材料を用い、電気短絡し難く安定な高輝度発光が可
能な有機薄膜ＥＬ素子を提供することにある。 【解決手段】互いに対向する電極間に、少なくとも有機
発光層を含む１層以上の有機薄膜層が介在して構成され
る有機薄膜ＥＬ素子において、 【化１】 （Ｍは４価の元素。Ｒ１はアルキル基、アルコキシ基、
フェニル基、置換フェニル基、縮合芳香族環を含む基、
または芳香族第３級アミンを含む基から、Ｒ２は水素、
アルキル基、アルコキシ基、フェニル基、置換フェニル
基、または（化１）中のフェニレン基と縮合するベンゼ
ン環、ナフタレン環から、それぞれ独立に選ばれる。）
で示される構造を骨格に含む化合物を有機薄膜層に有す
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機薄膜のエレク
トロルミネセンス（以下単にＥＬという）現象を利用し
た有機薄膜ＥＬ素子に関するものであり、薄型ディスプ
レイ等に利用できる。

【０００２】

【従来の技術】イーストマン・コダック社のＣ．Ｗ．Ｔ
ａｎｇらにより開発された有機薄膜ＥＬ素子は、特開昭
５９−１９４３９３号公報、特開昭６３−２６４６９２
号公報、特開昭６３−２９５６９５号公報、アプライド
・フィジックス・レター第５１巻第１２号第９１３頁
（１９８７年）、およびジャーナル・オブ・アプライド
フィジックス第６５巻第９号第３６１０頁（１９８９
年）等によれば、一般的には陽極、有機正孔注入輸送
層、有機発光層、陰極の順に構成され、以下のように作
られている。

【０００３】図１に示すように、まず、ガラスや樹脂フ
ィルム等の透明絶縁性の基板（１）上に、蒸着又はスパ
ッタリング法等でインジウムとスズの複合酸化物（以下
ＩＴＯという）の透明導電性被膜の陽極（２）が形成さ
れる。 次に有機正孔注入輸送層（３）として銅フタロ
シアニン（以下ＣｕＰｃと略す）、あるいは

【０００４】

【化２】

【０００５】で示される化合物１，１−ビス（４−ジー
ｐートリルアミノフェニル）シクロヘキサン（融点１８
１．４℃〜１８２．４℃）、あるいは

【０００６】

【化３】

【０００７】で示される化合物Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テ
トラ−ｐ−トリル−１，１’−ビフェニル−４，４’−
ジアミン（融点１２０℃）等のテトラアリールジアミン
を、１００ｎｍ程度以下の厚さに単層または積層して蒸
着して形成する。

【０００８】次に有機正孔注入輸送層（３）上にトリス
（８−キノリノール）アルミニウム（以下Ａｌｑと略
す）等の有機蛍光体を１００ｎｍ程度以下の厚さで蒸着
し、有機発光層（４）を形成する。

【０００９】最後にその上に陰極（５）としてＭｇ：Ａ
ｇ，Ａｇ：Ｅｕ，Ｍｇ：Ｃｕ，Ｍｇ：Ｉｎ，Ｍｇ：Ｓｎ
等の合金を共蒸着法により２００ｎｍ程度蒸着してい
る。

【００１０】以上のように作られた素子は、透明電極側
を陽極として２０〜３０Ｖ以下の直流低電圧を印加する
ことにより発光層に正孔と電子が注入され、その再結合
により発光する。また、陰極にＭｇＡｇ合金を用いたＥ
Ｌ素子では、１０００ｃｄ／ｍ² 以上の輝度が得られ、
またさらに有機発光層中にクマリン系、ピラン系、キナ
クリドン系等の蛍光量子収率の高い蛍光色素を共蒸着等
の方法でドーピングすれば、ＥＬの輝度はさらに２倍以
上に高めることもできる。

【００１１】また、有機発光層と陰極（５）の間に、有
機電子注入輸送層（６）を設け、素子を作製することも
可能である。アプライド・フィズィックス・レター第５
７巻第６号第５３１頁（１９９０年）によると、安達ら
は、ＩＴＯの陽極上に有機正孔注入輸送層（３）として

【００１２】

【化４】

【００１３】で示されるＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，
Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェ
ニル−４，４’−ジアミン〔融点１５９〜１６３℃、；
以下ＴＰＤと略す〕、有機発光層（４）として１−〔４
−Ｎ，Ｎ−ビス（ｐ−メトキシフェニル）アミノスチリ
ル〕ナフタレン、有機電子注入輸送層（６）として２−
（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニ
ル）−１，３，４−オキサジアゾール（以下、単にＢＰ
ＢＤという）、陰極（５）としてＭｇとＡｇの合金を順
に積層してＥＬ素子を作製している。

【００１４】正孔輸送材料として通常用いられる（化
２）（化３）（化４）で示した化合物は、非晶質で平滑
な蒸着膜が得られ、発光層中の励起電子を閉じこめるの
に十分高い最低空分子軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギーレ
ベルを持ち、可視波長領域での吸収もない。しかし、こ
れらの材料は耐熱性が低いため、素子作成プロセスや素
子駆動時の発熱、または夏場の自動車内の高温等によ
り、発光層と溶融混合し易い、結晶化して膜にピンホー
ルが生じ電気短絡し易い等の問題があった。

【００１５】ＣｕＰｃは耐熱性が高く、また固体膜のイ
オン化エネルギーが約５．２ｅＶと小さいためＩＴＯか
らの正孔注入効率が良いが、可視光線波長領域の吸収が
大で光の取り出し効率が低い、結晶性が強く凸凹な膜に
成り電気短絡し易い、また、最低空分子軌道（ＬＵＭ
Ｏ）のエネルギーレベルが低く、発光層中の励起電子の
閉じこめ能力が低い等の問題があった。

【００１６】そこで、より安定して、高輝度なＥＬ素子
を開発するために、可視光線領域で透明で結晶化し難い
新たな正孔注入輸送材料が求められている。また、有機
発光層材料についても、高い発光効率を持ち、耐熱性が
高く同様に結晶化し難い新しい材料が求められている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題点を解決するためになされたものであり、その課題
とするところは、従来の有機薄膜ＥＬ素子用正孔注入輸
送材料以上に耐熱性があり、結晶化しにくい正孔注入輸
送材料、発光材料を用い、電気短絡し難く安定な高輝度
発光が可能な有機薄膜ＥＬ素子を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、この課題を解
決するため、互いに対向する電極間に、少なくとも有機
発光層を含む１層以上の有機薄膜層が介在して構成され
る有機薄膜ＥＬ素子において、（化１）（Ｍは４価の元
素。Ｒ１はアルキル基、アルコキシ基、フェニル基、置
換フェニル基、縮合芳香族環を含む基、または芳香族第
３級アミンを含む基から、Ｒ２は水素、アルキル基、ア
ルコキシ基、フェニル基、置換フェニル基、または（化
１）中のフェニレン基と縮合するベンゼン環、ナフタレ
ン環から、それぞれ独立に選ばれる。）で示される構造
を骨格に含む化合物を有機薄膜層に有することを特徴と
する有機薄膜ＥＬ素子を提供する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１に本発明における有機薄膜ＥＬ素子を、基板
（１）上に陽極（２）、正孔注入輸送層（３）、有機発
光層（４）、陰極（５）、封止層（７）の順に構成し、
接着性材料（８）にて封止板（９）を接着して密封した
場合の例を示す。

【００２０】図２に正孔注入輸送層が２層構成の場合の
例を示す。第１正孔注入輸送層（１０）として第２正孔
注入輸送層（１１）と陽極の仕事関数の間のイオン化エ
ネルギーの値を持つ材料を用いることで有機発光層
（４）への正孔注入効率が向上し、低電圧でＥＬ発光が
得られるようになる。

【００２１】図３に有機発光層（４）と陰極（５）間に
有機発光層との界面に発光層への電子注入効率を高め、
または正孔の陰極への流れを抑制する効果を有する電子
注入輸送層（６）を設けた場合を示す。

【００２２】図４に図３の正孔注入輸送層と有機発光層
を一つの層で兼ねた正孔輸送性発光層（１２）を用いた
場合を示す。同様の構成を基板上に陰極から逆の順に構
成することもできる。

【００２３】本発明における有機薄膜ＥＬ素子は、一般
式（化１）で表せる化合物を、図１〜図４の正孔注入輸
送層（３）、第１正孔注入輸送層（１０）、第２正孔注
入輸送層（１１）、有機発光層（４）、正孔輸送性発光
層（１２）、電子注入輸送層（６）の少なくとも１層以
上に単独でまたは混合して用いられることを特徴として
いる。以下、さらに詳しく材料および素子の製造方法に
ついて説明する。

【００２４】基板（１）はガラスやポリエーテルスルホ
ン等のプラスチックフィルム等の透明絶縁性材料を用い
る。基板（１）には、コントラスト向上のため着色した
り、円偏光フィルター、多層膜反射防止フィルター、紫
外線吸収フィルター、ＲＧＢカラーフィルター、蛍光波
長変換フィルター、シリカコーティング層等を内外面に
設けても良い。

【００２５】陽極（２）は、通常、表面抵抗１〜５０Ω
／□、可視光線透過率８０％以上の透明電極を用いる。
例えば、ＩＴＯ（仕事関数４．６〜４．８ｅＶ）や酸化
亜鉛アルミニウムの非晶質または微結晶透明導電膜、ま
たは低抵抗化のため１０ｎｍ程度の厚さの銀や銅、また
は銀と銅の合金をＩＴＯ、インジウム亜鉛複合酸化物、
酸化チタン、酸化錫等の非晶質または微結晶の透明導電
膜で挟んだ構造の膜を真空蒸着やスパッタリング法等で
ガラスやプラスチックフィルム等の透明絶縁性の基板
（１）上に形成し透明電極として用いることが望まし
い。

【００２６】単純マトリックス駆動ディスプレイに用い
る場合は、透明電極のラインに接して、Ｃｕ、ＡＬ等の
低抵抗金属からなる金属バスラインを設け、より低抵抗
化する必要がある。その他、金やプラチナを薄く蒸着し
た半透明電極やポリアニリン、ポリピロール、ポリチオ
フェン等の高分子を被覆した半透明電極等も用いること
ができる。

【００２７】しかし、別の場合には、陽極（２）は不透
明でも良い。その場合には、陽極（２）には正孔注入輸
送層（３）を通して有機発光層（４）へ正孔注入しやす
い仕事関数の値の大きい金、プラチナ、パラジウム、ニ
ッケル等の金属板、シリコン、ガリウムリン、アモルフ
ァス炭化シリコン等の仕事関数が４．６ｅＶ以上の半導
体基板、もしくはそれらの金属や半導体を絶縁性の基板
（１）上に被覆した基板を用い、陰極（５）を透明電極
もしくは半透明電極とする。陰極（５）も不透明であれ
ば、有機発光層（４）の少なくとも一端が透明である必
要がある。

【００２８】次に有機正孔注入輸送層（３）を陽極
（２）上に形成する。本発明に用いる正孔注入輸送層
は、一般式（化１）で示す化合物を含む層で形成するこ
とができる。一般式（化１）で示される化合物の具体例
としては、

【００２９】

【化５】

【００３０】

【化６】

【００３１】

【化７】

【００３２】

【化８】

【００３３】

【化９】

【００３４】

【化１０】

【００３５】

【化１１】

【００３６】

【化１２】

【００３７】

【化１３】

【００３８】等が挙げられる。

【００３９】（化５）〜（化１１）の化合物の融点は、
それぞれ、２３５〜２３８℃，２３０〜２３３℃、３２
４℃、３２０℃，２０５〜２１１℃、２０９〜２１０．
５℃、２７２℃と耐熱性が高い。

【００４０】これらの化合物ではＭを中心とするアクリ
ダン環面、フェナザシリン環面、フェナザゲルミン環
面、フェナザスタンニン環面等が互いに直交した２量体
構造を持ち、剛直でかさ高い立体的な分子形状をしてい
るため、耐熱性が高く結晶化し難く平滑で透明な膜が得
られる。例えば、（化７）、（化８）のガラス転移温度
は、それぞれ１４４℃、１５６℃と高く、蒸着により成
膜した場合、結晶化し難く平滑で透明な膜が得られる。

【００４１】これらの化合物は、真空蒸着法等により成
膜できる。また、トルエン、テトラヒドロフラン、クロ
ロホルム、ジオキサン、シクロヘキサノン等の一般の有
機溶媒に溶かすことができ、スピンコート法、ディップ
コート法、ロールコート法等の方法で基板上に塗布し成
膜できる。

【００４２】さらに、陽極と発光層間の仕事関数の値の
段差を小さくし正孔注入効率の向上、層間の密着性向
上、劣化防止、色調の調整などの目的で、（化２）〜
（化４）の正孔輸送材料、ＣｕＰｃや塩素化銅フタロシ
アニン、テトラ（ｔ−ブチル）銅フタロシアニン等の金
属フタロシアニン類および無金属フタロシアニン類、キ
ナクリドン等の低分子正孔注入輸送材料やポリ（パラ-
フェニレンビニレン）、ポリアニリン等の高分子正孔輸
送材料を（化１）で表す化合物と混合して正孔注入輸送
層として用いるか、または、それらの正孔輸送性材料を
第１正孔注入輸送層とし、（化１）で表す化合物を含む
層を第２正孔注入輸送層として多層の正孔注入輸送層を
形成することもできる。さらに３層以上の多層の正孔輸
送層とすることも可能である。この際の各層の製膜方法
としても、真空蒸着法、スピンコート法、ディップコー
ト法、ロールコート法等を適用することができる。

【００４３】次に、正孔注入輸送層（３）上に有機発光
層（４）を形成する。有機発光層（４）は、可視領域に
強い蛍光を有する任意の蛍光体を１種以上含む層であ
り、固体状態で強い蛍光があり平滑な膜を形成でき成膜
性が良い場合には蛍光体のみで有機発光層（４）を形成
可能であるが、固体状態で蛍光が消光したり、平滑な膜
を形成できない場合には正孔注入輸送材料中や電子注入
輸送材料中または適当な樹脂バインダー中に適当な濃度
に分散させて用いることができる。

【００４４】本発明に用いる有機発光層（４）は、一般
式（化１）で示される化合Ｄを含む層で形成することが
できる。一般式（化１）で示される化合物の具体例とし
ては

【００４５】

【化１４】

【００４６】

【化１５】

【００４７】等が挙げられる。これらの化合物では、青
色発光体である結晶化しやすいアントラセン化合物を、
Ｍを中心として直交して２量体化することで、耐熱性を
向上させ結晶化し難くしている。

【００４８】以下、本発明における（化１）〜（化１
５）の合成方法を例を述べる。Ｍが金属である（化１）
〜（化１０）および（化１２）〜（化１５）で表す本発
明に用いる化合物は、

【００４９】

【化１６】

【００５０】で示すように対応する２、２’ージブロモ
ージフェニルアミン誘導体（Ｍ、置換基Ｒ１，Ｒ２につ
いては（化１）と同じ）をｎ−ブチルリチウム等でリチ
ウム化し、４塩化Ｓｉ、４フッ化Ｓｉ等のテトラハロゲ
ン化金属とエーテルやトルエン等の乾燥溶媒中反応させ
て合成される。

【００５１】４価の元素Ｍとしては、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ
の他にもＰｂ、Ｔｅ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ等
を用いることも可能であり、それらのテトラハロゲン化
物を用いて（化１５）のように反応させることによって
得られる。

【００５２】Ｍが炭素の（化１１）で示す化合物の場合
は、

【００５３】

【化１７】

【００５４】で示すようにグリニャール試薬とアクリド
ン誘導体をＴＨＦ中で反応させ、塩化アンモニウム水溶
液で加水分解し、生じたアルコール体をＴＨＦで抽出し
た後、メタノール中で加熱し脱水閉環し合成することが
できる。

【００５５】その他、一般式（化１）で示す化合物以外
で、本発明のＥＬ素子に用いることができる蛍光体の例
としては、９、１０−ジアリールアントラセン誘導体、
サリチル酸塩、ピレン、コロネン、ペリレン、ルブレ
ン、テトラフェニルブタジエン、９，１０−ビス（フェ
ニルエチニル）アントラセン、８−キノリノラートリチ
ウム、Ａｌｑ、トリス（５，７−ジクロロ，８−キノリ
ノラート）アルミニウム錯体、トリス（５−クロロ−８
−キノリノラート）アルミニウム錯体、ビス（８−キノ
リノラート）亜鉛錯体、トリス（５−フルオロ−８−キ
ノリノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル
ー５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）アル
ミニウム錯体、トリス（４−メチル−５−シアノ−８−
キノリノラート）アルミニウム錯体、ビス（２−メチル
−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）（４
−（４−シアノフェニルフェノラート）アルミニウム錯
体、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラー
ト）（４−（４−シアノフェニルフェノラート）アルミ
ニウム錯体、トリス（８−キノリノラート）スカンジウ
ム錯体、ビス〔８−（ｐ−トシル）アミノキノリン〕亜
鉛錯体およびカドミウム錯体、１，２，３，４−テトラ
フェニルシクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペ
ンタジエン、ポリ（２，５−ジヘプチルオキシ−ｐ−フ
ェニレンビニレン）、あるいは特開平４−３１４８８号
公報、米国特許第5,141,671 号明細書、同4,769,292 号
明細書中で言及されている蛍光物質やＮ、Ｎ’ジアリー
ル置換ピロロピロール化合物等があげられる。

【００５６】これらの有機発光層材料の成膜方法は真空
蒸着法、累積膜法、または適当な樹脂バインダー中に分
散させてスピンコートなどの方法でコーティングするこ
とにより行なわれる。

【００５７】有機発光層（４）の膜厚は、単層または積
層により形成する場合においても１００ｎｍ以下であ
り、好ましくは５〜５０ｎｍである。

【００５８】また、有機発光層（４）中の蛍光体は、発
光波長変換、発光波長拡大、発光効率向上等のために、
クマリン系やキナクリドン系、ペリレン系、ピラン系等
の蛍光体を、１種類以上ゲスト発光体としてホスト発光
母体中にドーピングするか、多種類の蛍光体の発光層を
２層以上積層してもよく、そのうちの一方は赤外域また
は紫外域に蛍光を示すものであってもよい。

【００５９】次に、有機発光層（４）上に有機電子注入
輸送層（６）を積層する場合、有機電子注入輸送材料の
好ましい条件は、電子移動度が大きく、ＬＵＭＯの状態
密度が大きく、ＬＵＭＯのエネルギーレベルが有機発光
層材料のＬＵＭＯのエネルギーレベルと同程度から陰極
材料のフェルミレベル（仕事関数）の間にあり、イオン
化エネルギーが有機発光層材料より大きく、成膜性が良
いことである。

【００６０】さらに陽極（２）が不透明で、透明もしく
は半透明の陰極（５）から光を取り出す構成の素子にお
いては少なくとも有機発光層材料の蛍光波長領域におい
て実質的に透明である必要がある。

【００６１】有機電子注入輸送層の例としては、ＢＰＢ
Ｄ、２，５−ビス（１−ナフチル）−１、３、４−オキ
サジアゾール、および浜田らの合成したオキサジアゾー
ル誘導体（日本化学会誌、１５４０頁、１９９１年）や
ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリノラート）
ベリリウム錯体、特開平７−９０２６０号公報で述べら
れているトリアゾール化合物やサイエンス第267 巻1969
頁（1995年）記載の、Marko Strukelj等による、Poly(p
−phenylenevinylene)発光層の上に設けられた１、２−
Bis(３−hydroxy)phenyl−４−(3−trifluoromethylphe
nyl)−triazoleとDecafluorobiphenylの脱ふっ化水素縮
合ポリマー等の化合物、その他、炭化シリコン、アモル
ファスシリコン膜等の無機半導体や光導電性膜があげら
れる。

【００６２】また、ホスト発光母体中にゲスト発光体を
ドーピングして発光層を形成した場合には、ホスト発光
母体を有機電子注入輸送層として用いることも可能であ
る。

【００６３】有機電子注入輸送層（６）の成膜方法は、
スピンコート法等の方法で塗布、または真空蒸着法、Ｃ
ＶＤ法、累積膜法等の方法により行なわれ、１ｎｍ〜１
μｍの厚さに単層、または多層で成膜される。

【００６４】次に陰極（５）を有機発光層（４）または
有機電子注入輸送層（６）上に形成する。 陰極は、電
子注入を効果的に行なうために有機発光層（４）または
電子注入輸送層（６）と接する面に低仕事関数の物質を
用いるとより効果的である。陰極を構成する材料はＭ
ｇ、Ａｌ等の金属単体、または低仕事関数と安定性、導
電性を両立させるため、低仕事関数なＬｉ、Ｍｇ、Ｃ
ａ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｙｂ等
の金属１種以上と、安定なＡｇ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚ
ｎ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｕ等の金属元素との合金系が
用いられる。

【００６５】陰極の形成方法は、材料に応じて、抵抗加
熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプ
レーティング法を用いたり、合金ターゲットを用いてス
パッタリング法により陰極を成膜するこができる。

【００６６】陰極（５）を多成分合金で形成する場合
は、抵抗加熱法により１０^-5Ｔｏｒｒオーダー以下の真
空度の下で成分ごとに別々の蒸着源から水晶振動子式膜
厚計でモニターしながら共蒸着することにより行うこと
ができる。

【００６７】また、アルカリ金属を含む低仕事関数陰極
を用いた場合には、特に仕事関数が小さくなり電子注入
効率が向上する。例えば、ＡｌやＭｇにＬｉ等アルカリ
金属を２０モル％程度添加した場合は３．０〜３．２ｅ
Ｖに低下する。アルカリ金属を含む陰極合金層は、０.
５ｎｍ〜４０ｎｍｍ程度の厚さに成膜した後、さらにそ
の上に５０ｎｍ〜３００ｎｍｍ程度アルカリ金属を含ま
ないＡｌ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ａｇ、Ｃｕ等の金属層を成膜
し、保護および導電補助層を形成することが望ましい。
陰極の厚さは、保護および導電補助層を含めて１ｎｍ
〜３００ｎｍｍ程度の膜厚で形成されるのが好ましい。

【００６８】次に素子の有機層や電極の酸化を防ぐため
に素子上に封止層（７）を形成する。封止層（７）は、
陰極（５）の形成後直ちに形成する。封止層材料の例と
しては、ＳｉＯ₂ 、ＳｉＯ、ＧｅＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、
Ａｌ₂ Ｏ₃ 、Ｂ₂ Ｏ₃ 、ＴｉＯ₂ 、ＺｎＯ、ＳｎＯ等の
酸化物（１酸化物は多少化学量論比からずれていること
もある）、ＭｇＦ₂ 、ＬｉＦ、ＢａＦ₂ 、ＡｌＦ₃ 、Ｆ
ｅＦ₃ 等の沸化物、ＺｎＳ，ＧｅＳ，ＳｎＳ等の硫化物
等のガスおよび水蒸気バリアー性の高い無機化合物があ
げられる。これらを単体または複合化、または多層化し
て蒸着法、反応性蒸着法、ＣＶＤ法、スパッタリング
法、イオンプレーティング法等により成膜する。

【００６９】抵抗加熱方式で蒸着する場合には、低温で
蒸着できるＧｅＯを蒸発材料として用いることが望まし
い。陰極の酸化防止のために、封止層中、または封止層
に接する面上にＬｉ等のアルカリ金属やＣａ、Ｍｇ等の
アルカリ土類金属、Ｅｕ等の希土類金属の層を設ける
か、封止用無機化合物とそれらの金属との混合層を設け
てもよい。

【００７０】さらに、湿気の浸入を防ぐために、ハーメ
チックシールによりＥＬ素子の基板を真空中で密封する
か、市販の低吸湿性の光硬化性接着剤、エポキシ系接着
剤、シリコーン系接着剤、架橋エチレン−酢酸ビニル共
重合体接着剤シート等の接着性樹脂や低融点ガラス等の
接着材料（８）を用いて、ガラス板等の封止板（９）の
周囲または全面を接着し密封する。ガラス板以外にも、
金属板、プラスチック板等を用いることもできる。接着
材料（８）中にシリカゲルやゼオライト等の乾燥剤を混
合しておいても良いし、封止層（７）上や封止板（９）
の内面にシリカゲルやゼオライト、カルシア等の乾燥剤
やアルカリ金属やアルカリ土類金属、希土類などからな
るゲッター材の層を形成しておいても良い。

【００７１】以上のように構成した有機薄膜ＥＬ素子
は、有機正孔注入輸送層（３）側を正として電源（１
３）にリード線（１４）で接続し直流電圧を印加するこ
とにより発光するが、交流電圧を印加した場合にも正孔
注入輸送層（３）側の電極が正に電圧印加されている間
は発光する。

【００７２】本発明による有機薄膜ＥＬ素子を基板上に
２次元に配列することにより文字や画像を表示可能な薄
型ディスプレーをすることができる。赤、青、緑の３色
の発光素子を２次元に配列するか、白色発光素子とカラ
ーフィルターを用いてカラーディスプレー化も可能であ
る。

【００７３】

【実施例】

＜実施例１＞透明絶縁性の基板（１）として、厚さ１．
１mmの青板ガラス板を用い、この上に１２０ｎｍのＩＴ
Ｏをスパッタリング法で被覆して陽極（２）とした。こ
の透明導電性基板を使用前に水洗、プラズマ洗浄により
十分に洗浄した。正孔注入輸送層は、まず、第１正孔注
入輸送層（１０）としてＣｕＰｃを１０ｎｍ真空蒸着
し、第２正孔注入輸送層（１１）として（化７）を５０
ｎｍの厚さで真空蒸着した。次に、有機発光層（４）と
してＡｌｑとキナクリドンを蒸着速度比２００：１で２
５ｎｍ蒸着し、さらに有機電子注入輸送層（６）として
ＢｅＢｑ２ を２５ｎｍ蒸着し、その上面に陰極（５）
としてＭｇとＡｇを蒸着速度比１０：１で３００ｎｍ蒸
着した。最後に、封止層（７）としてＧｅＯを１．４μ
ｍ蒸着後、ガラス板（８）を光硬化性樹脂（９）で接着
し密封し、ＥＬ素子を作製した。この素子は３Ｖ以上の
直流電圧により緑色に安定発光し、１３Ｖにおける輝度
は６９９０ｃｄ／ｍ² 、電流密度は１０１ｍＡ／ｃｍ²
であった。この素子は２０Ｖ以上の電圧を加えてもショ
ートしなかった。

【００７４】＜実施例２＞前記（化７）を（化８）にし
た以外は実施例１と同様にしてＥＬ素子を作製した。こ
の素子は３Ｖ以上の直流電圧により緑色に安定発光し、
１５Ｖにおける輝度は３２４７０ｃｄ／ｍ² 、電流密度
は６０５ｍＡ／ｃｍ² であった。

【００７５】＜実施例３〜１０＞前記（化７）を（化
５）、（化６）、（化８）〜（化１３）にした以外は実
施例１と同様にしてＥＬ素子を作製した。以下同様にそ
れぞれ６０００ｃｄ／ｍ²以上の輝度の安定した緑色発
光が得られた。

【００７６】＜実施例１１〜１２＞実施例２の有機発光
層（４）のＡｌｑとキナクリドン共蒸着層およびに有機
電子注入輸送層（６）のＢｅＢｑ₂ 層に代えて（化１
４）、（化１５）の化合物の厚さ５０ｎｍの蒸着膜を用
いて同様にＥＬ素子を作製した。以下同様にそれぞれ２
０００ｃｄ／ｍ² 以上の輝度の安定した青色発光が得ら
れた。

【００７７】

【発明の効果】以上に示したように、本発明の（化１）
で表せる化合物は、耐熱性が高く立体的な分子形状を有
し、非晶質で透明な膜を形成できるため、素子の電気短
絡が生じ難く、高輝度で安定なＥＬ発光が得られる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機薄膜ＥＬ素子の一実施例を示す説
明図である。

【図２】本発明の有機薄膜ＥＬ素子の他の実施例を示す
説明図である。

【図３】本発明の有機薄膜ＥＬ素子の他の実施例を示す
説明図である。

【図４】本発明の有機薄膜ＥＬ素子の他の実施例を示す
説明図である。

【符号の説明】

（１）…基板 （２）…陽極 （３）…正孔注入輸送層 （４）…有機発光層 （５）…陰極 （６）…有機電子
注入輸送層 （７）…封止層 （８）…接着性材料層 （９）…ガラ
ス板 （１０）…第１正孔注入輸送層（１１）…第２正孔注入
輸送層 （１２）…正孔輸送性発光層（１３）…電源（１４）…
リード線 （１５）…陰極取り出し口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに対向する電極間に、少なくとも有機
   発光層を含む１層以上の有機薄膜層が介在して構成され
   る有機薄膜ＥＬ素子において、 【化１】 （Ｍは４価の元素。Ｒ１はアルキル基、アルコキシ基、
   フェニル基、置換フェニル基、縮合芳香族環を含む基、
   または芳香族第３級アミンを含む基から、Ｒ２は水素、
   アルキル基、アルコキシ基、フェニル基、置換フェニル
   基、または（化１）中のフェニレン基と縮合するベンゼ
   ン環、ナフタレン環から、それぞれ独立に選ばれる。）
   で示される構造を骨格に含む化合物を有機薄膜層に有す
   ることを特徴とする有機薄膜ＥＬ素子。