JPH10270166A - 電界発光素子 - Google Patents

電界発光素子

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JPH10270166A
JPH10270166A JP9074952A JP7495297A JPH10270166A JP H10270166 A JPH10270166 A JP H10270166A JP 9074952 A JP9074952 A JP 9074952A JP 7495297 A JP7495297 A JP 7495297A JP H10270166 A JPH10270166 A JP H10270166A
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JP
Japan
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electron
layer
hole
organic light
thickness
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Application number
JP9074952A
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English (en)
Inventor
Terukichi Mizutani
照吉 水谷
Tatsuo Mori
竜雄 森
Hitoshi Tsuge
仁志 柘植
Hideaki Ueda
秀昭 植田
Yoshihisa Terasaka
佳久 寺阪
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 発光開始電圧が低く、発光輝度が高く、発光
効率の良い優れた電界発光素子を提供すること。 【解決手段】 正孔注入電極と電子注入電極との間に少
なくとも正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層を有する
電界発光素子において、有機発光層が電荷輸送性発光体
と電荷輸送材料を含有することを特徴とする電界発光素
子。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、正孔注入電極と電
子注入電極との間に少なくとも正孔輸送層、有機発光
層、電子輸送層を有する電界発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、情報機器の多様化に伴って、陰極
線管（ブラウン管）（ＣＲＴ）より低消費電力で薄型の
平面表示素子のニーズが高まっている。このような平面
表示素子としては液晶、プラズマディスプレイ（ＰＤ）
等があるが、特に、最近は自己発光型で、表示が鮮明で
視野角の広い電界発光素子が注目されている。ここで、
上記電界発光素子は構成する材料により無機電界発光素
子と有機電界発光素子とに大別することができ、無機電
界発光素子は既に実用化され商品として市販されてい
る。
【０００３】しかしながら、上記無機電界発光素子の駆
動電圧は高電界の印加によって、加速された電子が発光
中心に衝突して発光させるという、いわゆる衝突型励起
発光であるため、１００Ｖ以上の高電圧で駆動させる必
要がある。このため、周辺機器の高コスト化を招来する
という課題を有していた。また、青色発光の良好な発光
体がないためフルカラーの表示ができないという課題も
あった。
【０００４】これに対して、有機電界発光素子は、電極
から注入された電荷（正孔及び電子）が発光体中で再結
合して励起子を生成し、それが発光体の分子を励起して
発光するという、いわゆる注入型発光であるため低電圧
で駆動することができる。しかも、有機化合物であるた
め発光体の分子構造を容易に変更することができ、任意
の発光色を得ることができる。従って、有機電界発光素
子はこれからの表示素子として非常に有望である。
【０００５】ここで、有機電界発光素子としては正孔輸
送層と電子輸送性発光層の２層を備えた素子が、Tangと
VanSlykeによって提案された（C.W.TangおよびS.A.VanS
lyke;Appl.Phys.Lett.,51(1987)913）。その素子の構成
は、ガラス基板上に形成した陰極、正孔輸送層、電子輸
送性発光層、 陰極であった。
【０００６】上記素子では、正孔輸送層が陽極から電子
輸送性発光層へ正孔を注入する働きをするとともに、陰
極から注入された電子が正孔と再結合することなく陽極
へ逃げるのを防ぎ、電子輸送性発光層内へ電子を封じ込
める役割をも果たしている。このため、この正孔輸送層
による電子の封じ込め効果により、従来の単層構造の素
子に比べてより効率良く電子と正孔の再結合が起こり、
駆動電圧の大幅な低下が可能になった。
【０００７】また、斎藤らは、２層構造の素子におい
て、電子輸送層だけでなく正孔輸送層も発光層と成り得
ることを示した（C.Adachi,T.TsutsuiおよびS.Saito;Ap
pl.Phys.Lett.,55(1989)1489）。
【０００８】２層構成の改良として正孔輸送層と電子輸
送層の間に有機発光層が挟まれた３層構造の有機電界発
光素子を斎藤らが提案した（C.Adachi,S.Tokito,T.Tsut
suiおよびS.Saito;Jpn.J.Appl.Phys.,27(1988)L269）。
これは、硝子基板上に形成した陽極、正孔輸送層、発
光層、電子輸送層、陰極からなり、正孔輸送層が電子を
発光層に封じ込める働きをするとともに、電子輸送層が
正孔を発光層に封じ込める働きをするため発光効率がさ
らに向上した。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このように有機電界発
光素子の発光効率を向上させるために層構成からの改良
が行われてきたが、まだまだ発光の高輝度化や高効率化
が必要なのが現状である。また、有機電界発光素子を長
時間発光させるためにはより低電圧で低電流密度で発光
させることが必要となってくる。
【００１０】そこで、本発明は上記の点に鑑みて、高輝
度で高効率な発光を呈する電界発光素子を提供すること
を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記問題点
を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、正孔注入電極と電
子注入電極との間に少なくとも正孔輸送層、有機発光
層、電子輸送層を有する電界発光素子において、有機発
光層に電子輸送性発光体と正孔輸送材を含有させるこ
と、あるいは有機発光層に正孔輸送性発光体と電子輸送
材を含有させることが有効であることを見いだし、上記
課題を解決するに至った。
【００１２】本発明の有機発光層には正孔輸送性の発光
体または電子輸送性の発光体が用いられるが、そこにさ
らに電荷輸送材が混合される。従って、有機発光層にお
いては、電荷輸送材と発光材との有効接触面積が増加し
てキャリアの再結合確率が上昇し、発光中心における正
孔と電子の再結合に伴って励起されるエネルギーによる
発光が増加し、さらに電荷輸送材の励起エネルギー準位
が発光中心の励起準位より高いために電荷輸送材におけ
る正孔と電子の再結合に伴う励起エネルギーが発光中心
へ移動することによる発光も生じる。このため発光効率
が向上し、高輝度化が達成され、さらに低電圧駆動が可
能となるため長寿命化が達成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の電界発光素子は電極間に
少なくとも正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層で構成
される。図１〜図４に本発明の電界発光素子の取り得る
構成を模式的に例示した。図１中、（１）は正孔注入電
極（陽極）であり、その上に、正孔輸送層（２）と有機
発光層（３）、電子輸送層（４）および電子注入電極
（５）が順次積層された構成をとっており、該有機発光
層に有機発光体と電荷輸送材を含有する。
【００１４】図２において、（１）は正孔注入電極であ
り、その上に、正孔注入層（６）、正孔輸送層（２）と
有機発光層（３）、電子輸送層（４）および電子注入電
極（５）が順次積層された構成をとっており、該有機発
光層に電荷輸送性の有機発光体と電荷輸送材を含有す
る。
【００１５】図３において、（１）は正孔注入電極であ
り、その上に、正孔輸送層（２）、有機発光層（３）と
電子輸送層（４）、電子注入層（７）および電子注入電
極（５）が順次積層された構成をとっており、該有機発
光層に電荷輸送性の有機発光体と電荷輸送材を含有す
る。
【００１６】図４において、（１）は正孔注入電極であ
り、その上に、正孔注入層（６）、正孔輸送層（２）、
有機発光層（３）と電子輸送層（４）、電子注入層
（７）および電子注入電極（５）が順次積層された構成
をとっており、該有機発光層に電荷輸送性の有機発光体
と電荷輸送材を含有する。
【００１７】正孔注入電極（１）と電子注入電極（５）
にリード線（８）により接続され、両電極間に電圧を印
加することにより有機発光層（３）が発光する。
【００１８】有機発光層に含有する電荷輸送材料として
は、発光体が正孔輸送性の時は電子輸送材料が、電子輸
送性の発光体の時は正孔輸送性の電荷輸送材料が用いら
れる。
【００１９】電界発光素子の正孔注入電極（１）として
使用される導電性物質としては４ｅＶよりも大きい仕事
関数をもつものがよく、炭素、アルミニウム、バナジウ
ム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、タングステ
ン、銀、錫、金などおよびそれらの合金、酸化錫、酸化
インジウム、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化ジルコニ
ウムなどの導電性金属化合物が用いられる。
【００２０】電子注入電極（４）を形成する金属として
は４ｅＶよりも小さい仕事関数を持つものがよく、マグ
ネシウム、カルシウム、チタニウム、イットリウムリチ
ウム、ガドリニウム、イッテルビウム、ルテニウム、マ
ンガンおよびそれらの合金が用いられる。
【００２１】電界発光素子においては、発光が見られる
ように、少なくとも正孔注入電極（１）あるいは電子注
入電極（４）は透明電極にする必要がある。この際、電
子注入電極を透明電極とすると透明電極が酸化劣化しや
すく、透明性が損なわれやすいので、正孔注入電極を透
明電極にすることが好ましい。
【００２２】透明電極を形成する場合、透明基板上に、
上記したような導電性物質を用い、蒸着、スパッタリン
グ等の手段やゾルゲル法あるいは樹脂等に分散させて塗
布する等の手段を用いて所望の透光性と導電性が確保さ
れるように形成すればよい。
【００２３】透明基板としては、適度の強度を有し、電
界発光素子作製時、蒸着等による熱に悪影響を受けず、
透明なものであれば特に限定されないが、係るものを例
示すると、ガラス基板、透明な樹脂、例えばポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエーテルサルホン、ポリエー
テルエーテルケトン等を使用することも可能である。ガ
ラス基板上に透明電極が形成されたものとしてはＩＴＯ
膜をガラス板上に設けたものや、ＳｎＯ2を透明導電性
皮膜として用いたＮＥＳＡガラスなどの市販品が知られ
ているがこれらを使用してもよい。
【００２４】上記電極を用いて正孔輸送層、有機発光
層、電子輸送層を積層した図１の構成の電界発光素子の
作製を例示的に説明する。
【００２５】まず、上記した正孔注入電極（１）上に正
孔輸送層（２）を形成する。正孔輸送層（２）は、正孔
輸送材料を蒸着して形成してもよいし、正孔輸送材料を
溶解した溶液や適当な樹脂とともに溶解した液をディッ
プコートやスピンコートして形成してもよい。
【００２６】蒸着法で形成する場合、その厚さは、通常
１〜５００ｎｍであり、塗布法で形成する場合は、５〜
１０００ｎｍ程度に形成すればよい。
【００２７】形成する膜厚が厚いほど発光させるための
印加電圧を高くする必要があり発光効率が悪く電界発光
素子の劣化を招きやすい。また膜厚が薄くなると発光効
率はよくなるがブレイクダウンしやすくなり電界発光素
子の寿命が短くなる。
【００２８】正孔輸送層に用いられる正孔輸送材料とし
ては、公知のものが使用可能で、例えばＮ，Ｎ’−ジフ
ェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３，４−ジメチルフェニル）
−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，
Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニ
ル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン、
Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メチルフ
ェニル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミ
ン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（１−ナフ
チル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン、
Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（２−ナフチ
ル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン、
Ｎ，Ｎ’−テトラ（４−メチルフェニル）−１，１’−
ジフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−テトラ
（４−メチルフェニル）−１，１’−ビス（３−メチル
フェニル）−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニ
ル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’
−ビス（３−メチルフェニル）−４，４’−ジアミン、
Ｎ，Ｎ’−ビス（Ｎ−カルバゾリル）−１，１’−ジフ
ェニル−４，４’−ジアミン、４，４’，４”−トリス
（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ’，
Ｎ”−トリフェニル−Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−トリス（３−メ
チルフェニル）−１，３，５−トリ（４−アミノフェニ
ル）ベンゼン、４，４’，４”−トリス［Ｎ，Ｎ’，
Ｎ”−トリフェニル−Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−トリス（３−メ
チルフェニル）］トリフェニルアミンなどを挙げること
ができる。これらのものは２種以上を混合して使用して
もよい。また下記する正孔輸送性の発光体を正孔輸送材
料として使用してもよい。
【００２９】次に、正孔輸送層（２）の上に有機発光層
（３）を形成する。有機発光層には有機発光体と正孔輸
送材または電子輸送材等の電荷輸送材が混合される。混
合する電荷輸送材料の量は電荷輸送性の有機発光体に対
して０．５〜１００重量％である。これは、少なすぎる
とその効果が無く、多すぎるとかえってエネルギー的な
トラップとなってかえって発光効率の低下を招くためで
ある。
【００３０】正孔輸送材としては、前述した正孔輸送材
を始め、下記する正孔輸送性の有機発光体、その他の正
孔輸送材料が使用可能であり、２種以上を混合して使用
してもよい。
【００３１】電子輸送材料としては、例えば、２−（４
−ビフェニルイル）−５−（４−tert−ブチルフェニ
ル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−（１−ナフ
チル）−５−（４−tert−ブチルフェニル）−１，３，
４−オキサジアゾール、１，４−ビス｛２−［５−（４
−tert−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾ
リル］｝ベンゼン、１，３−ビス｛２−［５−（４−te
rt−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾリ
ル］｝ベンゼン、４，４’−ビス｛２−［５−（４−te
rt−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾリ
ル］｝ビフェニル、２−（４−ビフェニルイル）−５−
（４−tert−ブチルフェニル）−１，３，４−チオジア
ゾール、２−（１−ナフチル）−５−（４−tert−ブチ
ルフェニル）−１，３，４−チオジアゾール、１，４−
ビス｛２−［５−（４−tert−ブチルフェニル）−１，
３，４−チオジアゾリル］｝ベンゼン、１，３−ビス
｛２−［５−（４−tert−ブチルフェニル）−１，３，
４−チオジアゾリル］｝ベンゼン、４，４’−ビス｛２
−［５−（４−tert−ブチルフェニル）−１，３，４−
チオジアゾリル］｝ビフェニル、３−（４−ビフェニル
イル）−４−フェニル−５−（４−tert−ブチルフェニ
ル）−１，２，４−トリアゾール、３−（１−ナフチ
ル）−４−フェニル−５−（４−tert−ブチルフェニ
ル）−１，２，４−トリアゾール、１，４−ビス｛３−
［４−フェニル−５−（４−tert−ブチルフェニル）−
１，２，４−トリアゾリル］｝ベンゼン、１，３−ビス
｛３−［４−フェニル−５−（４−tert−ブチルフェニ
ル）−１，３，４−オキサジアゾリル］｝ベンゼン、
４，４’−ビス｛２−［４−フェニル−５−（４−tert
−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾリ
ル］｝ビフェニル、１，３，５−トリス｛２−［５−
（４−tert−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジ
アゾリル］｝ベンゼンなどを挙げることができる。これ
らのものは、２種以上を混合して使用してもよい。その
他にも後述する電子輸送性の発光体、その他の公知の電
子輸送材を使用できる。
【００３２】有機発光層に用いられる電荷輸送性の有機
発光体としては、公知のものを使用可能で、例えば電子
輸送性発光体としては、２，５−ビス［５，７−ジ−ｔ
−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル］チオフェン、
２，２’−（１，４−フェニレンジビニレン）ビスベン
ゾチアゾール、２，２’−（４，４’−ビフェニレン）
ビスベンゾチアゾール、５−メチル−２−｛２−［４−
（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）フェニル］ビ
ニル｝ベンゾオキサゾール、２，５−ビス（５−メチル
−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、ペリノン、ク
マリン、２−（４−ビフェニル）−６−フェニルベンゾ
オキサゾール、アルミニウムトリスオキシン、マグネシ
ウムビスオキシン、ビス（ベンゾ−８−キノリノール）
亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニ
ウムオキサイド、インジウムトリスオキシン、アルミニ
ウムトリス（５−メチルオキシン）、リチウムオキシ
ン、ガリウムトリスオキシン、カルシウムビス（５−ク
ロロオキシン）、ポリ亜鉛−ビス（８−ヒドロキシ−５
−キノリノリル）メタン、ジリチウムエピンドリジオ
ン、亜鉛ビスオキシン、亜鉛ビスベンゾオキシン、１，
２−フタロペリノン、１，２−ナフタロペリノンなどを
挙げることができる。
【００３３】電子輸送性の発光体を使用する場合は正孔
輸送材とともに使用することが好ましい。好ましい組み
合わせとしては、電子輸送性の発光体としてキノリノー
ル錯体やベンゾキノリノール錯体を使用する場合は、正
孔輸送材にジアリールアミノ化合物を使用することが好
ましい。より好ましい組み合わせは、アルミニウムトリ
スオキシン（電子輸送性発光体）または亜鉛ビスベンゾ
オキシン（電子輸送性発光体）と、Ｎ，Ｎ’−ジフェニ
ル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３，４−ジメチルフェニル）−
１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（正孔輸送
材）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メ
チルフェニル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジ
アミン（正孔輸送材）、下記化合物（Ａ）（正孔輸送
材）：
【化１】 ４，４’，４”−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェ
ニルアミン、またはＮ，Ｎ’，Ｎ”−トリフェニル−
Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−トリス（３−メチルフェニル）−１，
３，５−トリ（４−アミノフェニル）ベンゼンである。
【００３４】正孔輸送性発光体としては、エピドリジ
ン、アントラセン、ナフタレン、フェナントレン、ピレ
ン、クリセン、ペリレン、１，４−ジフェニルブタジエ
ン、テトラフェニルブタジエン、アクリジン、スチルベ
ン、ジスチリル化合物、１，４−ビス（１，１−ジフェ
ニルビニル）ベンゼン、１，３−ビス（１，１−ジフェ
ニルビニル）ベンゼン、４，４’−ビス（１，１−ジフ
ェニルビニル）ビフェニル、２，５−ビス（１，１−ジ
フェニルビニル）ピリジン、２，５−ビス（１，１−ジ
フェニルビニル）チオフェン、２，５−ビス（１，１−
ジフェニルビニル）フラン、５，５’−ビス（１，１−
ジフェニルビニル）−２，２’−ビチオフェン、フェナ
ントロリン錯体、ビピリジル錯体等を挙げることができ
る。
【００３５】また、一般的な螢光染料、例えば螢光クマ
リン染料、螢光ペリレン染料、螢光ピラン染料、螢光チ
オピラン染料、螢光ポリメチン染料、螢光メシアニン染
料、螢光イミダゾール染料等も使用できる。
【００３６】正孔輸送性の発光体を使用する場合は電子
輸送材とともに使用することが好ましい。好ましい組み
合わせとしては、正孔輸送性の発光体として、ジスチリ
ル化合物、ベンジジン化合物、縮合多環体化合物を使用
する場合は、電子輸送材にオキサジアゾール化合物、ト
リアゾール化合物、オキサゾール化合物を使用すること
が好ましい。より好ましい組み合わせは、ジスチリル化
合物（正孔輸送性発光体）とオキサジアゾール化合物
（電子輸送材）またはトリアゾール化合物（電子輸送
材）である。
【００３７】有機発光層は単層構成でもよいし、発光の
色、発光の強度等の特性を調整するために、多層構成と
してもよい。また、２種以上の発光物質を混合したり発
光層にドープしてもよい。
【００３８】有機発光層（３）は、有機発光体と電荷輸
送材料を共蒸着して形成してもよいし、該発光物質と電
荷輸送材料を溶解した溶液や適当な樹脂とともに溶解し
た液をディップコートやスピンコートして形成してもよ
い。
【００３９】蒸着法で形成する場合、その厚さは、通常
１〜５００ｎｍであり、塗布法で形成する場合は、５〜
１０００ｎｍ程度に形成すればよい。
【００４０】形成する膜厚が厚いほど発光させるための
印加電圧を高くする必要があり発光効率が悪く電界発光
素子の劣化を招きやすい。また膜厚が薄くなると発光効
率はよくなるがブレイクダウンしやすくなり電界発光素
子の寿命が短くなる。
【００４１】有機発光層（３）の上に電子輸送層（４）
を形成する。電子輸送層には、上記した電子輸送材料お
よび電子輸送性の発光体を電子輸送材料として使用して
もよい。
【００４２】電子輸送層は電子輸送材料を蒸着してもよ
いし、電子輸送材料を溶解した溶液や適当な樹脂ととも
に溶解した液をディップコートやスピンコートしてもよ
い。
【００４３】蒸着法で形成する場合、その厚さは、通常
１〜５００ｎｍであり、塗布法で形成する場合は、５〜
１０００ｎｍ程度に形成すればよい。
【００４４】形成する膜厚が厚いと発光させるための印
加電圧を高くする必要があり、電界発光素子の劣化を招
きやすい。また膜厚が薄いと発光効率は向上するがブレ
イクダウンしやすくなり、電界発光素子の寿命が短くな
る。次に、電子輸送層の上に、前記した電子注入電極を
形成する。
【００４５】以上、正孔注入電極（１）上に正孔輸送層
（２）、有機発光層（３）および、電子輸送層（４）、
電子注入電極（５）を順次積層して電界発光素子を形成
する場合について説明したが、正孔注入電極（１）上に
正孔注入層（６）、正孔輸送層（２）、有機発光層
（３）、電子輸送層（４）および電子注入電極（５）を
順次積層したり、電子注入電極（５）上に、電子輸送層
（４）、有機発光層（３）および、正孔輸送層（２）、
正孔注入電極（１）を順次積層したり、正孔注入電極
（１）上に正孔輸送層（２）、有機発光層（３）、電子
輸送層（４）、電子注入層（７）および、電子注入電極
（５）を順次積層したり、正孔注入電極（１）上に正孔
注入層（６）、正孔輸送層（２）、有機発光層（３）お
よび、電子輸送層（４）、電子注入層（７）、正孔注入
電極（５）を順次積層したりしてももちろん構わない。
【００４６】図２あるいは図４に示したごとく正孔注入
電極（１）上に正孔注入層（６）を形成する場合、正孔
輸送材料や、フタロシアニン化合物、炭素等を用い、蒸
着法にて薄膜を形成することにより厚さ１〜２０ｎｍ程
度に形成される。その厚さが厚すぎると輸送性が悪いた
め発光強度が弱かったり、劣化をまねきやすくなったり
といった弊害があり、薄すぎると膜としての機能が働か
ず、ブレークダウンが生じたり、劣化の原因となる問題
が生じる。
【００４７】また図３あるいは図４に示したごとく電子
注入層（７）を形成する場合、電子注入層は、例えば電
子輸送材料と電子注入電極の金属材料を用い、共蒸着す
ることにより、厚さ１〜２０ｎｍの程度に形成される。
その厚さが厚すぎると、電子の輸送が充分でなかった
り、劣化したりする。薄すぎると膜としての機能を達成
できなくなる。
【００４８】電子注入電極と正孔注入電極の１組の透明
電極は、各電極にニクロム線、金線、銅線、白金線等の
適当なリード線（８）を接続し、電界発光素子は両電極
に適当な電圧（Ｖｓ）を印加することにより発光する。
本発明の電界発光素子は、各種の表示装置、あるいはデ
ィスプレイ装置等に適用可能である。
【００４９】
【実施例】以下に実施例を記載し本発明を説明する。 実施例１ インジウムスズ酸化物被覆ガラス基板上に正孔輸送層と
して、Ｎ,Ｎ'−ジフェニル−Ｎ,Ｎ'−ビス(３−ジメチ
ルフェニル)−１,１'−ジフェニル−４,４'−ジアミン
を蒸着により厚さ４０ｎｍの薄膜を形成した。次に、有
機発光層としてアルミニウムトリスオキシンとＮ,Ｎ'−
ジフェニル−Ｎ,Ｎ'−ビス(３−ジメチルフェニル)−
１,１'−ジフェニル−４,４'−ジアミンを重量比で１０
０：１になるように共蒸着により２０ｎｍの厚さで薄膜
を形成した。次に、電子輸送層としてアルミニウムトリ
スオキシンを蒸着により４０ｎｍの厚さになるように薄
膜を形成した。次に、陰極としてＡｌを蒸着により２０
０ｎｍの厚さになるように薄膜を形成した。このように
して、電界発光素子を作製した。
【００５０】実施例２ 実施例１において有機発光層として、アルミニウムトリ
スオキシンとＮ,Ｎ'−ジフェニル−Ｎ,Ｎ'−ビス(３−
ジメチルフェニル)−１,１'−ジフェニル−４,４'−ジ
アミンを重量比で１０：１になるように共蒸着により２
０ｎｍの厚さに薄膜を形成すること以外は実施例１と全
く同様にして電界発光素子を作製した。
【００５１】実施例３ インジウムスズ酸化物被覆ガラス基板上に正孔輸送層と
して、Ｎ,Ｎ'−ジフェニル−Ｎ,Ｎ'−ビス(３−メチル
フェニル)−１,１'−ジフェニル−４,４'−ジアミンを
蒸着により厚さ３０ｎｍの薄膜を形成した。次に、有機
発光層としてアルミニウムトリスオキシンとＮ,Ｎ'−ジ
フェニル−Ｎ,Ｎ'−ビス(３−メチルフェニル)−１,１'
−ジフェニル−４,４'−ジアミンを重量比で１００：１
になるように共蒸着により４０ｎｍの厚さで薄膜を形成
した。次に、電子輸送層としてアルミニウムトリスオキ
シンを蒸着により３０ｎｍの厚さになるように薄膜を形
成した。次に、陰極としてＡｌ蒸着により２００ｎｍの
厚さになるように薄膜を形成した。このようにして、電
界発光素子を作製した。
【００５２】実施例４ 実施例１において有機発光層として、アルミニウムトリ
スオキシンとＮ,Ｎ'−ジフェニル−Ｎ,Ｎ'−ビス(３−
ジメチルフェニル)−１,１'−ジフェニル−４,４'−ジ
アミンを重量比で１０：１になるように共蒸着により４
０ｎｍの厚さに薄膜を形成すること以外は実施例１と全
く同様にして電界発光素子を作製した。
【００５３】実施例５ 実施例１において有機発光層として、アルミニウムトリ
スオキシンとＮ,Ｎ'−ジフェニル−Ｎ,Ｎ'−ビス(３−
ジメチルフェニル)−１,１'−ジフェニル−４,４'−ジ
アミンを重量比で１：１になるように共蒸着により４０
ｎｍの厚さに薄膜を形成すること以外は実施例１と全く
同様にして電界発光素子を作製した。
【００５４】実施例６ インジウムスズ酸化物被覆ガラスの基板上に正孔輸送層
として、Ｎ,Ｎ'−ジフェニル−Ｎ,Ｎ'−ビス(３−ジメ
チルフェニル)−１,１'−ジフェニル−４,４'−ジアミ
ンを蒸着により厚さ４５ｎｍの薄膜を形成した。次に、
有機発光層としてアルミニウムトリスオキシンとＮ,Ｎ'
−ジフェニル−Ｎ,Ｎ'−ビス(３−ジメチルフェニル)−
１,１'−ジフェニル−４,４'−ジアミンを重量比で１：
１になるように共蒸着により１０ｎｍの厚さで薄膜を形
成した。次に、電子輸送層としてアルミニウムトリスオ
キシンを蒸着により４５ｎｍの厚さになるように薄膜を
形成した。次に、陰極としてＡｌを蒸着により２００ｎ
ｍの厚さになるように薄膜を形成した。このようにし
て、電界発光素子を作製した。
【００５５】比較例１ インジウムスズ酸化物被覆ガラスの基板上に正孔輸送層
として、Ｎ,Ｎ'−ジフェニル−Ｎ,Ｎ'−ビス(３−メチ
ルフェニル)−１,１'−ジフェニル−４,４'−ジアミン
を蒸着により厚さ５０ｎｍの薄膜を形成した。次に、有
機発光層としてアルミニウムトリスオキシンを蒸着によ
り厚さ５０ｎｍの薄膜を形成した。次に、陰極としてＡ
ｌを蒸着により２００ｎｍの厚さになるように薄膜を形
成した。このようにして、二層型の電界発光素子を作製
した。
【００５６】評価 実施例１〜６および比較例１で得られた電界発光素子
を、そのガラス電極を陽極として、直流電圧を徐々に印
加し、２０ｍＡ／ｃｍ2の電流密度で作動させた時およ
び６０ｍＡ／ｃｍ2の電流密度で作動させた時の発光輝
度(ｃｄ／ｍ2)を測定した。測定結果を表１にまとめて
示す。
【００５７】
【表１】
【００５８】実施例７ インジウムスズ酸化物被覆ガラスの基板上に正孔輸送層
として、Ｎ,Ｎ'−ジフェニル−Ｎ,Ｎ'−ビス(３,４−ジ
メチルフェニル)−１,１'−ジフェニル−４,４'−ジア
ミンを蒸着し厚さ５０ｎｍの薄膜を形成した。次に、有
機発光層として、アルミニウムトリスオキシンとＮ,Ｎ'
−ジフェニル−Ｎ,Ｎ'−ビス(３,４−ジメチルフェニ
ル)−１,１'−ジフェニル−４,４'−ジアミンを重量比
で１０：１になるように共蒸着し、２０ｎｍの厚さに薄
膜を形成した。
【００５９】次に、電子輸送層としてアルミニウムトリ
スオキシンを蒸着し５０ｎｍの厚さになるように薄膜を
形成した。
【００６０】最後に、電子注入電極として１０：１の原
子比のＭｇおよびＡｇを蒸着し２００ｎｍの厚さになる
ように薄膜を形成した。このようにして、電界発光素子
を作製した。
【００６１】実施例８ インジウムスズ酸化物被覆ガラスの基板上に正孔輸送層
として、Ｎ,Ｎ'−ジフェニル−Ｎ,Ｎ'−ビス(３−メチ
ルフェニル)−１,１'−ジフェニル−４,４'−ジアミン
を蒸着により厚さ５０ｎｍの薄膜を形成した。
【００６２】次に、有機発光層としてアルミニウムトリ
スオキシンとＮ,Ｎ'−ジフェニル−Ｎ,Ｎ'−ビス(３−
メチルフェニル)−１,１'−ジフェニル−４,４'−ジア
ミンを重量比で２０：１になるように共蒸着し２０ｎｍ
の厚さに薄膜を形成した。
【００６３】次に、電子輸送層としてアルミニウムトリ
スオキシンを蒸着により５０ｎｍの厚さになるように薄
膜を形成した。
【００６４】次に、電子注入電極として１０：１の原子
比のＭｇおよびＡｇを蒸着し２００ｎｍの厚さになるよ
うに薄膜を形成した。このようにして、電界発光素子を
作製した。
【００６５】実施例９ インジウムスズ酸化物被覆ガラスの基板上に正孔輸送層
として、下記化合物(Ａ)を蒸着し厚さ５０ｎｍの薄膜を
形成した。
【化２】
【００６６】次に、有機発光層としてアルミニウムトリ
スオキシンと化合物(Ａ)を重量比で３０：１になるよう
に共蒸着し３０ｎｍの厚さにで薄膜を形成した。
【００６７】次に、電子輸送層として下記トリアゾール
化合物(Ｂ)を蒸着し３０ｎｍの厚さになるように薄膜を
形成した。
【化３】
【００６８】次に、電子注入電極として１０：１の原子
比のＭｇおよびＡｇを蒸着により２００ｎｍの厚さにな
るように薄膜を形成した。このようにして、電界発光素
子を作製した。
【００６９】実施例１０ インジウムスズ酸化物被覆ガラスの基板上に正孔注入層
として下記化合物(Ｃ)を蒸着により厚さ１０ｎｍの薄膜
を形成した。
【化４】
【００７０】次に、正孔注入層の上に、正孔輸送層とし
て、Ｎ,Ｎ'−ジフェニル−Ｎ,Ｎ'−ビス(１−ナフチル)
−１,１'−ジフェニル−４,４'−ジアミンを蒸着し、厚
さ５０ｎｍの薄膜を形成した。
【００７１】次に、有機発光層としてアルミニウムトリ
スオキシンとＮ,Ｎ'−ジフェニル−Ｎ,Ｎ'−ビス(１−
ナフチルフェニル)−１,１'−ジフェニル−４,４'−ジ
アミンを重量比で１５：１になるように共蒸着し、３０
ｎｍの厚さで薄膜を形成した。
【００７２】次に、電子輸送層として下記のオキサジア
ゾール化合物(Ｄ)を蒸着し４０ｎｍの厚さになるように
薄膜を形成した。
【化５】
【００７３】次に、電子注入電極として１０：１の原子
比のＭｇおよびＡｇを蒸着し２００ｎｍの厚さになるよ
うに薄膜を形成した。このようにして、電界発光素子を
作製した。
【００７４】実施例１１ インジウムスズ酸化物被覆ガラスの基板上に正孔注入層
として、４,４',４"−トリス[Ｎ,Ｎ',Ｎ"−トリフェニ
ル−Ｎ,Ｎ',Ｎ"−トリス(３−メチルフェニル)]トリフ
ェニルアミンを蒸着し厚さ５ｎｍの薄膜を形成した。
【００７５】次に、正孔注入層の上に、正孔輸送層とし
て、４,４',４"−トリス(Ｎ−カルバゾリル)トリフェニ
ルアミンを蒸着し厚さ４５ｎｍの薄膜を形成した。
【００７６】次に、有機発光層として亜鉛ビスベンゾオ
キシンと４,４',４"−トリス(Ｎ−カルバゾリル)トリフ
ェニルアミンを重量比で１００：１になるように共蒸着
し１５ｎｍの厚さで薄膜を形成した。
【００７７】その上に電子輸送層として、３−(４−ビ
フェニルイル)−４−フェニル−５−(４−tert−ブチル
フェニル)−１,２,４−トリアゾ−ルを蒸着し３０ｎｍ
の厚さになるように薄膜を形成した。
【００７８】次に、電子注入電極として１０：１の原子
比のＭｇおよびＡｇを蒸着により２００ｎｍの厚さにな
るように薄膜を形成した。このようにして、電界発光素
子を作製した。
【００７９】実施例１２ インジウムスズ酸化物被覆ガラスの基板上に正孔輸送層
として、Ｎ,Ｎ'−ジフェニル−Ｎ,Ｎ'−ビス(３,４−ジ
メチルフェニル)−１,１'−ジフェニル−４,４'−ジア
ミンを蒸着し厚さ５０ｎｍの薄膜を形成した。
【００８０】次に、有機発光層として下記ジスチリル化
合物(Ｅ)とオキサジアゾール化合物(Ｄ)を重量比で２
０：３になるように共蒸着により２０ｎｍの厚さで薄膜
を形成した。
【化６】
【００８１】次に、電子輸送層としてオキサジアゾール
化合物(Ｄ)を蒸着し３０ｎｍの厚さになるように薄膜を
形成した。
【００８２】次に、電子注入電極として１０：１の原子
比のＭｇおよびＡｇを蒸着により２００ｎｍの厚さにな
るように薄膜を形成した。このようにして、電界発光素
子を作製した。
【００８３】実施例１３ インジウムスズ酸化物被覆ガラスの基板上に正孔輸送層
として、Ｎ,Ｎ',Ｎ"−トリフェニル−Ｎ,Ｎ',Ｎ"−トリ
ス(３−メチルフェニル)−１,３,５−トリ(４−アミノ
フェニル)ベンゼンを蒸着により厚さ５０ｎｍの薄膜を
形成した。
【００８４】次に、有機発光層としてアルミニウムトリ
スオキシンとＮ,Ｎ',Ｎ"−トリフェニル−Ｎ,Ｎ',Ｎ"−
トリス(３−メチルフェニル)−１,３,５−トリ(４−ア
ミノフェニル)ベンゼンを重量比で２０：１になるよう
に共蒸着し３０ｎｍの厚さで薄膜を形成した。
【００８５】次に、電子輸送層としてアルミニウムトリ
スオキシンを蒸着し４５ｎｍの厚さになるように薄膜を
形成した。
【００８６】その上に、電子注入層としてアルミニウム
トリオキシンとＭｇを重量比で３０：１となるように共
蒸着し５ｎｍの厚さで薄膜を形成した。
【００８７】次に、電子注入電極として１０：１の原子
比のＭｇおよびＡｇを蒸着し２００ｎｍの厚さになるよ
うに薄膜を形成した。このようにして、電界発光素子を
作製した。
【００８８】実施例１４ インジウムスズ酸化物被覆ガラスの基板上に正孔輸送層
として、Ｎ,Ｎ'−ジフェニル−Ｎ,Ｎ'−ビス(３,４−ジ
メチルフェニル)−１,１'−ジフェニル−４,４'−ジア
ミンを蒸着し厚さ５０ｎｍの薄膜を形成した。
【００８９】次に、有機発光層としてジスチリル化合物
(Ｅ)と下記トリアゾール化合物(Ｆ）を重量比で３０：
１になるように共蒸着し２０ｎｍの厚さで薄膜を形成し
た。
【化７】
【００９０】次に、電子輸送層としてトリアゾール化合
物（Ｆ)を蒸着し３０ｎｍの厚さになるように薄膜を形
成した。
【００９１】次に、電子注入電極として１０：１の原子
比のＭｇおよびＡｇを蒸着し２００ｎｍの厚さになるよ
うに薄膜を形成した。このようにして、電界発光素子を
作製した。
【００９２】比較例２ インジウムスズ酸化物被覆ガラスの基板上に正孔輸送層
として、Ｎ,Ｎ'−ジフェニル−Ｎ,Ｎ'−ビス(３,４−ジ
メチルフェニル)−１,１'−ジフェニル−４,４'−ジア
ミンを蒸着し厚さ５０ｎｍの薄膜を形成した。
【００９３】次に、有機発光層としてアルミニウムトリ
スオキシンを蒸着し２０ｎｍの厚さで薄膜を形成した。
【００９４】次に、電子輸送層としてアルミニウムトリ
スオキシンを蒸着し５０ｎｍの厚さになるように薄膜を
形成した。
【００９５】次に、電子注入電極として１０：１の原子
比のＭｇおよびＡｇを蒸着し２００ｎｍの厚さになるよ
うに薄膜を形成した。このようにして、電界発光素子を
作製した。
【００９６】比較例３ インジウムスズ酸化物被覆ガラスの基板上に正孔輸送層
として、化合物(Ａ)を蒸着し厚さ５０ｎｍの薄膜を形成
した。
【００９７】次に、有機発光層としてアルミニウムトリ
スオキシンを蒸着し３０ｎｍの厚さで薄膜を形成した。
【００９８】次に、電子輸送層としてトリアゾール化合
物(Ｂ)を蒸着し３０ｎｍの厚さになるように薄膜を形成
した。
【００９９】次に、電子注入電極として１０：１の原子
比のＭｇおよびＡｇを蒸着し２００ｎｍの厚さになるよ
うに薄膜を形成した。このようにして、電界発光素子を
作製した。
【０１００】評価 実施例７〜１４および比較例１〜３で得られた電界発光
素子を、そのガラス電極を正孔注入電極として、直流電
圧を除々に電圧を印加した時に発光を開始する電圧(Ｖ)
および、１０Ｖの直流電圧をかけた時の発光輝度(ｃｄ
／ｍ2)を測定した。
【０１０１】また、５ｍＡ／ｃｍ2の電流密度で１０時
間作動させた時の初期出力の低下率(％)(１０時間後の
出力(ｍＷ／ｃｍ2)／初期出力(ｍＷ／ｃｍ2)×１００)
を求めた。測定結果を表２にまとめて示す。
【０１０２】
【表２】
【０１０３】表２からわかるように、本発明の電界発光
素子は低電位で発光を開始し、良好な発光輝度を示し
た。
【０１０４】また、本発明の電界発光素子は出力低下が
少なく、寿命の長い安定な発光を観測することができ
た。
【０１０５】本発明の電界発光素子は発光効率、発光輝
度の向上と長寿命化を達成するものであり、併せて使用
される発光物質、発光補助材料、電荷輸送材料、増感
剤、樹脂、電極材料等および素子作製方法に限定される
ものではない。
【０１０６】
【発明の効果】本発明により、正孔注入電極上に正孔輸
送層と有機発光層、電子輸送層および電子注入電極を設
けた電界発光素子において、有機発光層に電荷輸送材料
を含有することにより、発光輝度が高く発光開始電圧が
低い耐久性に優れた電界発光素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る電界発光素子の一構成例の概略
断面図である。
【図２】 本発明に係る電界発光素子の一構成例の概略
断面図である。
【図３】 本発明に係る電界発光素子の一構成例の概略
断面図である。
【図４】 本発明に係る電界発光素子の一構成例の概略
断面図である。
【符号の説明】
１：正孔注入電極 ２：正孔輸送層 ３：有機発光層 ４：電子輸送層 ５：電子注入電極 ６：正孔注入層 ７：電子注入層 ８：リード線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 竜雄 愛知県名古屋市中川区西日置１丁目５番６ 号 (72)発明者 柘植 仁志 三重県桑名市大山田５丁目７番地５ (72)発明者 植田 秀昭 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 寺阪 佳久 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 正孔注入電極と電子注入電極との間に少
    なくとも正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層を有する
    電界発光素子において、有機発光層が電子輸送性発光体
    と正孔輸送材を含有することを特徴とする電界発光素
    子。
  2. 【請求項２】 正孔注入電極と電子注入電極との間に少
    なくとも正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層を有する
    電界発光素子において、有機発光層が正孔輸送性発光体
    と電子輸送材を含有することを特徴とする電界発光素
    子。
  3. 【請求項３】 有機発光層に含まれる正孔輸送材の量が
    電子輸送性発光体の０．５〜１００重量％含有すること
    を特徴とする請求項１記載の電界発光素子。
  4. 【請求項４】 有機発光層に含まれる電子輸送材の量が
    正孔輸送性発光体の０．５〜１００重量％含有すること
    を特徴とする請求項２記載の電界発光素子。
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