JP2000150161A - 有機エレクトロルミネッセンス表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 高輝度で高効率の発光が可能であり、発光劣
化が少なく信頼性の高い、また各発色の特性がほぼ等し
いため、素子作成や駆動が簡便な多色発光有機エレクト
ロルミネッセンス表示装置を提供する。 【解決手段】 一対の電極間に多色発光層または多色発
光層を含む複数層の有機化合物薄膜を形成してなる有機
エレクトロルミネッセンス素子の集合からなり、該多色
発光層がパターニングされた複数の発色領域を有する表
示装置において、各発色領域の発光材料が、芳香族３級
アミン化合物からなることを特徴とする有機エレクトロ
ルミネッセンス表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高輝度、高精細の多色発
光有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】有機化合物を使用したＥＬ素子装置は、
固体発光型の安価な大面積フルカラー表示装置としての
用途が有望視され、多くの開発が行われている。一般に
有機ＥＬ素子装置は、発光層または発光層を含む複数層
の有機化合物の薄膜からなる層および該層をはさんだ一
対の対向電極から構成されている。両電極間に電界が印
加されると、電極から有機層に向かって、陰極側から電
子が注入され、陽極側から正孔が注入される。注入され
た電子および正孔はそれぞれ対向極に向かって輸送され
る。さらに、発光層において電子と正孔が出会って結合
し、層中の発光に関与する有機化合物分子がエネルギー
励起される。この励起分子の電子エネルギー準位が伝導
帯から価電子帯に戻る際に、その分のエネルギーを放出
する現象が発光として観測されるものである。

【０００３】従来の有機ＥＬ素子は、無機ＥＬ素子に比
べて駆動電圧が高く、発光輝度や発光効率も低かった。
また、特性劣化も著しく実用化には至っていなかった。
近年、１０Ｖ以下の低電圧で発光する高い蛍光量子効率
を持った有機化合物を含有した薄膜を積層した有機ＥＬ
素子が報告され、関心を集めている（アプライド・フィ
ジクス・レターズ、５１巻、９１３ページ、１９８７年
参照）。この方法は、金属キレート錯体を発光層、アミ
ン系化合物を正孔注入層に使用して、高輝度の緑色発光
を得ており、６〜７Ｖの直流電圧で輝度は数１０００
（ｃｄ／ｍ²）、最大発光効率は１．５（ｌｍ／Ｗ）を
達成して、実用領域に近い性能を持っている。

【０００４】しかしながら、現在までの有機ＥＬ素子
は、構成の改善により発光強度は改良されているが、未
だ充分な発光輝度は有していない。また、繰り返し使用
時の安定性に劣るという大きな問題を持っている。これ
は、例えば、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）ア
ルミニウム錯体等の金属キレート錯体が、電界発光時に
化学的に不安定であり、陰極との密着性も悪く、短時間
の発光で大きく劣化していた。以上の理由により、高い
発光輝度、発光効率を持ち、繰り返し使用時での安定性
の優れた有機ＥＬ素子の開発のために、優れた能力を有
し、耐久性のある材料の開発が望まれている。

【０００５】発光材料としては、現在まで金属錯体系、
有機蛍光色素系、縮合多環芳香族系、スチリル系、芳香
族３級アミン系など、多種多様なものが開発されている
が、これらは初期の特性のみで比べてもそれぞれ、輝度
−電圧特性、電流−電圧特性などが異なるため、これら
を組み合わせて多色発光素子を作成しようとすると、材
料の選択や膜厚、さらには作成条件の調整などの点で非
常に複雑で手間のかかるものであった。

【０００６】また、有機ＥＬ素子の輝度、効率、寿命な
どの改善や特に発光色を変えるために、膜形成性の良好
な材料からなる発光層中に有機蛍光色素を少量添加す
る、いわゆるドーピングという手法がしばしば採られ
る。しかし、この方法では、発光層形成のために２種
（またはそれ以上）の材料を使用し、さらに形成される
層をパターニングする必要があるため、さらに作成が複
雑化する可能性が高かった。

【０００７】さらに、それぞれの多色発光層に対して、
電気特性を揃えるために、最適な正孔注入材料または電
子注入材料を選択した場合には、これらの材料からなる
層も発光層に合わせてパターニングする必要があるた
め、精密にパターン化できないと陽極と陰極とが直接接
触してショートが起こる可能性もある。このように従来
の方法では、素子作成が複雑で手間がかかり、作成した
素子においても不具合が生じる可能性があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高輝度で高
効率の発光が可能であり、発光劣化が少なく信頼性の高
い、また素子作成や駆動が簡便な高精細の多色発光有機
ＥＬ表示装置の提供にある。本発明者らが鋭意検討した
結果、多色発光層をそれぞれ異なる蛍光色を有する芳香
族３級アミン化合物をパターニングして構成した場合、
各有機ＥＬ素子の発光輝度および発光効率が高く、繰り
返し使用時での安定性も優れ、さらには各発光材料の特
性が類似しているため、素子の構成や駆動回路を簡単に
できることを見いだし本発明を成すに至った。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、一対の電極間
に多色発光層または多色発光層を含む複数層の有機化合
物薄膜を形成してなる有機エレクトロルミネッセンス素
子の集合からなり、該多色発光層がパターニングされた
複数の発色領域を有する表示装置において、各発色領域
の発光材料が、芳香族３級アミン化合物をからなること
を特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置に
関する。

【００１０】また、本発明は、複数の発色領域が、青色
発色領域、緑色発色領域および赤もしくは橙色発色領域
の３つからなる上記有機エレクトロルミネッセンス表示
装置に関する。また、本発明は、芳香族３級アミン化合
物が、３級アミン窒素を２〜６個有する化合物、好まし
くはジアミン化合物である上記有機エレクトロルミネッ
センス表示装置に関する。

【００１１】また、本発明は、芳香族３級アミン化合物
が、その構造中に縮合芳香環を有するものである上記有
機エレクトロルミネッセンス表示装置に関する。更に本
発明は、芳香族３級アミン化合物中の３級アミン窒素原
子が、縮合芳香環と結合していることを特徴とする上記
有機エレクトロルミネッセンス表示装置に関する。更に
本発明は、芳香族３級アミン化合物中の全ての３級アミ
ン窒素原子が、同一の縮合芳香環と結合していることを
特徴とする上記有機エレクトロルミネッセンス表示装置
に関する。

【００１２】また、本発明は、各発色領域の発光材料
が、いずれも３級アミン化合物のみからなる上記有機エ
レクトロルミネッセンス表示装置に関する。

【００１３】

【発明の実施の形態】有機ＥＬ素子は、陽極と陰極間に
一層もしくは複数層の有機化合物薄膜を形成した素子で
ある。有機ＥＬ素子の場合、駆動の際の電気的な制約、
特に素子の電気抵抗の問題や作成装置、駆動回路の点で
若干の制約は生じるが、基本的には微少な素子から大面
積の素子まで、あらゆる大きさおよび２次元形状の素子
を作成することが可能である。しかし、バックライトや
平面状光源として使用する場合には、１個の大面積の単
色素子を作成すれば良いが、任意の文字や図形、さらに
は画像を表示するためには、１つ１つの小さな画素に対
応した素子の集合からなる装置を作成しなければならな
い。さらに、２色以上を表現する場合、特にフルカラー
の表示装置を作成する際には、それぞれの色に対応する
画素を形成する素子を分けなければならず、作成の時に
パターニング（塗り分け）をする必要がある。

【００１４】本発明は、パターニングするそれぞれの発
光材料にそれぞれ異なる蛍光色を有する芳香族３級アミ
ン化合物を用い、好ましくは複雑なパターニング作業を
できるだけ簡便化するために、各発色領域の発光材料を
ドーピングなしに、それぞれ単一の芳香族３級アミン化
合物のみから形成するものである。

【００１５】本発明で発光材料として用いられる芳香族
３級アミン化合物は、化学構造を変えることによって青
色から赤色まで全ての可視領域のいずれかの色の蛍光を
有するものを得ることが可能であり、これを有機ＥＬ素
子に用いることにより、全ての発光色を出すことができ
る。本発明での芳香族または芳香環とは、炭素原子以外
の複素原子を含んでも良く、この複素環があることによ
り色を大きく変化させることもできる。また本発明の芳
香族３級アミン化合物には、窒素原子に結合する置換基
同士で結合を作ることにより、含窒素環を形成している
ものも含まれる。本発明の芳香族３級アミン化合物は窒
素原子に直接結合した芳香環を少なくとも１つ有してい
て、残りはアルキル基などの非芳香族基であっても構わ
ないが、好ましくは窒素原子に結合する３つの置換基の
全てが芳香環であることが良い。

【００１６】本発明の芳香族３級アミン化合物は、窒素
原子を１つ有していれば素子に使用することが可能であ
るが、薄膜形成性や耐熱性および素子にしたときの特性
の面から、窒素原子を２つ以上有するものが好ましい。
さらには、合成時の純度などの点や、蒸着での成膜など
を考えるとジアミンが最も良い。ただし、目的の色を得
るためには窒素原子が３つ以上あった方が良い場合も多
い。また、２つ以上の窒素原子を有する場合には、それ
ぞれの窒素原子が、芳香環または芳香環同士の結合から
なるグループによって連結されていることが好ましい。

【００１７】本発明の芳香族３級アミン化合物は、発光
色を変化させたり、より強い発光を得るために構造中に
縮合芳香環があることが好ましい。特に発光色を大きく
変化させるためには、窒素原子が縮合芳香環に直接結合
していることが好ましく、２つ以上の窒素原子を有する
場合には、化合物（２）、（６）、（７）などで示すよ
うな全ての窒素原子が同一の縮合芳香環と結合している
ほうが効果が大きく、かつ構造が単純なため、合成工程
数が少なく、純度も高いものが比較的得られやすい。

【００１８】本発明の芳香族３級アミン化合物の具体例
としては以下のものが挙げられる。ここで、化合物名の
後ろに示した色は素子にした時の発光色であるが、各層
の膜厚、注入層の種類などの素子構成の違いにより、色
が異なることもある。例として、９−［４−（ジフェニ
ルアミノ）フェニル］アントラセン（青）、Ｎ，Ｎ−ジ
−ｍ−トリル−９−フェナントレンアミン（青）、４，
４’−ビス［ｐ−（ジフェニルアミノ）スチリル］ビフ
ェニル（青）、ビス［２−｛ｐ−（ジフェニルアミノ）
スチリル｝フェニル］エーテル（青）、９，１０−ビス
［４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）フェニル］アントラセ
ン（青）、３，６−ビス［４−（ジ−ｍ−トリルアミ
ノ）フェニル］フェナントレン（青）、ベンゾビス［２
−｛４−（ジフェニルアミノ）フェニル｝］チアゾール
（緑）、１，４−ビス（Ｎ−フェニル−３−カルバゾリ
ル）ベンゼン（青）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリ
ル）ビフェニル（青）、３，５−ビス［４−（Ｎ−アク
リドニル）フェニル］−４−フェニル−１，２，４−ト
リアゾール（青）、４，４’−ビス［β−（Ｎ−エチル
−３−カルバゾリル）ビニル］ビフェニル（青）、１，
２−ビス［１−｛４−（フェニル−ｍ−トリルアミ
ノ）｝ナフチル］エチレン（緑）、１，２−ビス［９−
｛１０−（ジ−ｐ−トリルアミノ）｝アントリル］エチ
レン（橙）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−ビフェ
ニリル−１，４−ナフタレンジアミン（青）、Ｎ，Ｎ，
Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−２，６−ナフタレン
ジアミン（青）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（ｐ
−フェノキシフェニル）−２，７−フェナントレンジア
ミン（青）、Ｎ，Ｎ’−ジメチルフェニル−Ｎ，Ｎ’−
ジ（４−ｎ−ブチルフェニル）−９，１０−フェナント
レンジアミン（青）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス
［ｐ−（α,α−ジメチルベンジル）フェニル］−９，
１０−アントラセンジアミン（緑）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，
Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−３，９−ペリレンジアミン
（橙）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−
５，１２−ルビセンジアミン（赤）、３，７−ビス（ジ
−ｐ−トリルアミノ）ジベンゾチオフェンスルホン
（緑）、５，６，１１，１２−テトラキス［４−｛ジ
（ｐ−ベンジルフェニル）アミノ｝フェニル］ナフタセ
ン（赤）、３，４，９，１０−テトラキス（ジフェニル
アミノ）ペリレン（赤）、２，３，６，７，１０，１１
−ヘキサキス（ジ−ｐ−トリルアミノ）トリフェニレン
（青）があるがこれらに限定されるものではない。以下
に、本発明の芳香族３級アミン化合物の代表例を、表１
に具体的に例示する。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【００２１】

【００２２】本発明の芳香族３級アミン化合物は、陽極
からの優れた正孔注入性および正孔輸送性、陰極からの
優れた電子注入性および電子輸送性を併せ持っているの
で、発光材料として発光層に有効に使用することができ
る。また、単独または他の材料との併用で、発光層以外
の層に使用することも可能である。

【００２３】有機ＥＬ素子装置は、陽極と陰極間に一層
もしくは複数層の有機化合物薄膜を形成した素子である
が、一層型の場合、陽極と陰極との間に発光層のみを設
けている。発光層は、発光材料を含有し、それに加えて
陽極から注入した正孔、もしくは陰極から注入した電子
を発光材料まで輸送させるために、正孔注入材料もしく
は電子注入材料を含有しても良い。しかしながら、本発
明の発光材料は、高い正孔注入性と輸送性および電子注
入性と輸送性を併せ持ち、均一な薄膜を形成することが
できるので、本発明の発光材料のみで発光層を形成する
ことも可能である。

【００２４】本発明においては、陽極と陰極の間に発光
層のみを設けても、十分に効果が得られるが、さらに、
発光輝度、効率を高める、あるいは寿命を向上させるた
めに、一方または両方の電極側に、正孔注入材料や電子
注入材料を用いて、電極側に新たな層を設け、多層型に
することができる。このような構成にすることにより、
正孔および電子の注入効率を上げるとともに、素子中に
注入された正孔と電子が再結合せずに対抗電極まで達し
てしまうことや、再結合により生じた励起子が電極に逃
げるのを防止することができる。さらに、クエンチング
による輝度や寿命の低下を防ぐことができる。

【００２５】多層型の有機ＥＬ素子装置は、（陽極／正
孔注入帯域／発光層／陰極）、（陽極／発光層／電子注
入帯域／陰極）、（陽極／正孔注入帯域／発光層／電子
注入帯域／陰極）などの多層構成よりなる素子である。
また、正孔注入帯域、発光層、電子注入帯域は、それぞ
れ二層以上の層構成により形成されても良い。その際に
は、正孔注入帯域の場合、電極から正孔を注入する層を
第一正孔注入層または単に正孔注入層、正孔注入層から
正孔を受け取って層中を輸送し、発光層に正孔を注入す
る層を第二正孔注入層または正孔輸送層と呼ぶ。同様
に、電子注入帯域の場合、電極から電子を注入する層を
第一電子注入層または単に電子注入層、電子注入層から
電子を受け取って層中を輸送し、発光層に電子を注入す
る層を第二電子注入層または電子輸送層と呼ぶ。発光層
を含むこれら各層は、材料自体の電荷注入性・輸送性や
発光特性のみならず、エネルギー準位、耐熱性、有機層
もしくは電極との密着性等の各種要因により選択されて
使用される。本発明における芳香族３級アミン化合物
は、正孔注入性と輸送性および電子注入性と輸送性を併
せ持っているので、発光材料として、本構成中の発光層
に使用できる。

【００２６】本発明においては、素子構成を単純にし、
作成を簡便にするために、各発光層はそれぞれ単一の発
光材料から形成されるのが好ましいが、必要があれば、
本発明の芳香族３級アミン化合物に加えて、さらなる公
知の発光材料、正孔注入材料や電子注入材料を使用する
こともできる。必要があれば、発光材料、ドーピング材
料、正孔注入材料や電子注入材料を組み合わせて使用す
ることが出来る。また、ドーピング材料の選択により、
発光輝度や発光効率を向上させることもできる。

【００２７】本発明における発光材料と共に発光層に使
用できる発光材料またはドーピング材料としては、アン
トラセン、ナフタレン、フェナントレン、ピレン、テト
ラセン、コロネン、クリセン、フルオレセイン、ペリレ
ン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ペリノン、フ
タロペリノン、ナフタロペリノン、ジフェニルブタジエ
ン、テトラフェニルブタジエン、クマリン系化合物、オ
キサジアゾール系化合物、アルダジン、ビスベンゾオキ
サゾリン、ビススチリル系化合物、ピラジン、シクロペ
ンタジエン、キノリン金属錯体、アミノキノリン金属錯
体、ベンゾキノリン金属錯体、イミン、ジフェニルエチ
レン、ビニルアントラセン、ジアミノカルバゾール、ト
リフェニルアミン、ベンジジン型トリフェニルアミン、
スチリルアミン型トリフェニルアミン、ジアミン型トリ
フェニルアミンピラン、チオピラン、ポリメチン、メロ
シアニン、イミダゾールキレート化オキシノイド化合
物、ポルフィリン金属錯体、フタロシアニン錯体、希土
類金属錯体、キナクリドン、ルブレン、ルビセンおよび
色素レーザー用や増白用の蛍光色素等があるが、これら
に限定されるものではない。

【００２８】正孔注入材料としては、正孔を輸送する能
力を持ち、陽極からの正孔注入効果、発光層または発光
材料に対して優れた正孔注入効果を有し、発光層で生成
した励起子の電子注入帯域または電子注入材料への移動
を防止し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物が挙げられ
る。具体的には、フタロシアニン誘導体、ナフタロシア
ニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オキサゾール、オキ
サジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、イミダゾ
ロン、イミダゾールチオン、ピラゾリン、ピラゾロン、
テトラヒドロイミダゾール、ヒドラゾン、アシルヒドラ
ゾン、ポリアリールアルカン、スチルベン、ブタジエ
ン、ヘキサアルコキシトリフェニレン、ヘキサアリール
オキシトリフェニレン、ヘキサアシロキシトリフェニレ
ン、ベンジジン型トリフェニルアミン、スチリルアミン
型トリフェニルアミン、ジアミン型トリフェニルアミン
等と、それらの誘導体、およびポリビニルカルバゾー
ル、ポリシラン、導電性高分子等の高分子材料等がある
が、これらに限定されるものではない。

【００２９】本発明の有機ＥＬ素子装置において使用で
きる正孔注入材料の中で、さらに効果的な正孔注入材料
は、芳香族３級アミン化合物、フタロシアニン化合物な
いしはヘキサオキシトリフェニレン化合物である。芳香
族三級アミン化合物の具体例としては、トリフェニルア
ミン、トリトリルアミン、トリルジフェニルアミン、
Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｍ−トリル−
４，４’−ビフェニルジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−
テトラ（ｐ−トリル）−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，
Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−４，４’−ビフ
ェニルジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ
（１−ナフチル）−４，４’−ビフェニルジアミン、
Ｎ，Ｎ’−ジ（４−ｎ−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−
ジ−ｐ−トリル−９，１０−フェナントレンジアミン、
４，４’，４”−トリス（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−トリ
ルアミノ）トリフェニルアミン、１，１−ビス［４−
（ジ−ｐ−トリルアミノ）フェニル］シクロヘキサン
等、もしくはこれらの芳香族三級アミン骨格を有したオ
リゴマーもしくはポリマー等があるが、これらに限定さ
れるものではない。

【００３０】フタロシアニン（Ｐｃ）化合物の具体例と
しては、Ｈ₂Ｐｃ、ＣｕＰｃ、ＣｏＰｃ、ＮｉＰｃ、Ｚ
ｎＰｃ、ＰｄＰｃ、ＦｅＰｃ、ＭｎＰｃ、ＣｌＡｌＰ
ｃ、ＣｌＧａＰｃ、ＣｌＩｎＰｃ、ＣｌＳｎＰｃ、Ｃｌ
₂ＳｉＰｃ、（ＨＯ）ＡｌＰｃ、（ＨＯ）ＧａＰｃ、Ｖ
ＯＰｃ、ＴｉＯＰｃ、ＭｏＯＰｃ、ＧａＰｃ−Ｏ−Ｇａ
Ｐｃ等のフタロシアニン誘導体およびナフタロシアニン
誘導体等があるが、これらに限定されるものではない。

【００３１】ヘキサオキシトリフェニレン化合物の具体
例としては、ヘキサメトキシトリフェニレン、ヘキサエ
トキシトリフェニレン、ヘキサヘキシルオキシトリフェ
ニレン、ヘキサベンジルオキシトリフェニレン、トリメ
チレンジオキシトリフェニレン、トリエチレンジオキシ
トリフェニレンなどのヘキサアルコキシトリフェニレン
類、ヘキサフェノキシトリフェニレン、ヘキサナフチル
オキシトリフェニレン、ヘキサビフェニリルオキシトリ
フェニレン、トリフェニレンジオキシトリフェニレンな
どのヘキサアリールオキシトリフェニレン類、ヘキサア
セトキシトリフェニレン、ヘキサベンゾイルオキシトリ
フェニレンなどのヘキサアシロキシトリフェニレン類等
があるが、これらに限定されるものではない。

【００３２】電子注入材料としては、電子を輸送する能
力を持ち、陰極からの正孔注入効果、発光層または発光
材料に対して優れた電子注入効果を有し、発光層で生成
した励起子の正孔注入帯域への移動を防止し、かつ薄膜
形成能力の優れた化合物が挙げられる。例えば、フルオ
レノン、アントラキノジメタン、ジフェノキノン、チオ
ピランジオキシド、オキサゾール、オキサジアゾール、
トリアゾール、イミダゾール、ペリレンテトラカルボン
酸、フレオレニリデンメタン、アントラキノジメタン、
アントロン等とそれらの誘導体があるが、これらに限定
されるものではない。また、正孔注入材料に電子受容物
質を、電子注入材料に電子供与性物質を添加することに
より増感させることもできる。

【００３３】本発明の有機ＥＬ素子装置において、さら
に効果的な電子注入材料は、金属錯体化合物もしくは含
窒素五員環化合物である。具体的には、金属錯体化合物
としては、８−ヒドロキシキノリナートリチウム、ビス
（８−ヒドロキシキノリナート）亜鉛、ビス（８−ヒド
ロキシキノリナート）銅、ビス（８−ヒドロキシキノリ
ナート）マンガン、トリス（８−ヒドロキシキノリナー
ト）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−ヒドロキ
シキノリナート）アルミニウム、トリス（８−ヒドロキ
シキノリナート）ガリウム、ビス（１０−ヒドロキシベ
ンゾ［ｈ］キノリナート）ベリリウム、ビス（１０−ヒ
ドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）亜鉛、ビス（２−
メチル−８−ヒドロキシキノリナート）クロロガリウ
ム、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）
（ｏ−クレゾラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８
−ヒドロキシキノリナート）（１−ナフトラート）アル
ミニウム、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナ
ート）（２−ナフトラート）ガリウム、ビス（２−メチ
ル−８−ヒドロキシキノリナート）フェノラートガリウ
ム、μ−オキソ−ビス［ジ（２−メチル−８−ヒドロキ
シキノリナート）ガリウム］、ビス［ｏ−（２−ベンゾ
オキサゾリル）フェノラート］亜鉛、ビス［ｏ−（２−
ベンゾチアゾリル）フェノラート］亜鉛、ビス［ｏ−
（２−ベンゾトリアゾリル）フェノラート］亜鉛等があ
るが、これらに限定されるものではない。

【００３４】また、含窒素五員環化合物としては、オキ
サゾール、チアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾ
ールもしくはトリアゾール誘導体が好ましい。具体的に
は、２，５−ジフェニルオキサゾール、１，４−ビス
［２−（４−メチル−５−フェニルオキサゾリル）］ベ
ンゼン、２，５−ジフェニルチアゾール、２，５−ジフ
ェニル−１，３，４−オキサジアゾール、２−（ｐ−ｔ
ｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−ｐ−ビフェニリル−
１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ジ（１−ナフ
チル）−１，３，４−オキサジアゾール、１，４−ビス
［２−(５−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−フェニル−
１，３，４−オキサジアゾリル)］ビフェニル、２−
（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−ｐ−ビフェニ
リル−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ジ（１−
ナフチル）−１，３，４−チアジアゾール、１，４−ビ
ス［２−(５−フェニル−１，３，４−チアジアゾリ
ル)］ベンゼン、３−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニ
ル）−５−ｐ−ビフェニリル−４−フェニル−１，２，
４−トリアゾール、３，５−ジ（１−ナフチル）−４−
ｍ−トリル−１，２，４−トリアゾール、１，４−ビス
［３−(４，５−ジフェニル−１，２，４−トリアゾリ
ル)］ベンゼン等があるが、これらに限定されるもので
はない。

【００３５】本発明において発光層に用いた芳香族３級
アミン化合物は、どちらかというと電子よりも正孔の方
を注入・輸送し易いため、電子注入層に正孔の注入・輸
送を阻止する能力の強い材料を用いる方が効果的であ
る。これらの材料としては、上記材料の中のガリウム錯
体化合物や含窒素五員環化合物が好適である。

【００３６】有機ＥＬ素子装置の陽極に使用される導電
性材料としては、４ｅＶより大きな仕事関数を持つもの
が適しており、具体的には、炭素、アルミニウム、バナ
ジウム、鉄、コバルト、ニッケル、タングステン、銀、
金、白金、パラジウム等の金属およびそれらの合金、Ｉ
ＴＯ基板、ＮＥＳＡ基板に使用される酸化スズ、酸化イ
ンジウム、酸化亜鉛等の金属酸化物およびそれらの複合
物、さらにはポリチオフェンやポリピロール等の有機導
電性樹脂が用いられる。

【００３７】陰極に使用される導電性材料としては、４
ｅＶより小さな仕事関数を持つものが適しており、マグ
ネシウム、カルシウム、錫、鉛、チタニウム、イットリ
ウム、リチウム、ルテニウム、マンガン、アルミニウム
等およびそれらの合金が用いられるが、これらに限定さ
れるものではない。合金としては、マグネシウム／銀、
マグネシウム／インジウム、リチウム／アルミニウム等
が代表例として挙げられるが、これらに限定されるもの
ではない。合金の比率は、蒸着源の温度、雰囲気、真空
度等により制御され、適切な比率に選択される。またＬ
ｉＦ、ＭｇＦ₂等の低仕事関数を有する金属のフッ化物
も陰極として有機層と金属等の導電性材料の間の薄膜等
で使用できる。陽極および陰極は、必要があれば二層以
上の層構成により形成されていても良い。

【００３８】有機ＥＬ素子装置では、効率良く発光させ
るために、少なくとも一方は素子の発光波長領域におい
て充分透明にすることが望ましい。また、基板も透明で
あることが望ましい。透明電極は、上記の導電性材料を
使用して、蒸着やスパッタリング等の方法で所定の透光
性が確保するように設定する。発光面の電極は、光透過
率を１０％以上にすることが望ましい。基板は、機械
的、熱的強度を有し、透明性を有するものであれば限定
されるものではないが、例示すると、ガラス基板、ポリ
エチレン板、ポリエチレンテレフテレート板、ポリエー
テルサルフォン板、ポリプロピレン板等の透明樹脂があ
げられる。

【００３９】本発明に係わる有機ＥＬ素子装置の各層の
形成は、真空蒸着、スパッタリング、プラズマ、イオン
プレーティング等の乾式成膜法やスピンコーティング、
ディッピング、フローコーティング等の湿式成膜法のい
ずれの方法を適用することができる。膜厚は特に限定さ
れるものではないが、適切な膜厚に設定する必要があ
る。膜厚が厚すぎると、一定の光出力を得るために大き
な印加電圧が必要になり効率が悪くなる。膜厚が薄すぎ
るとピンホール等が発生して、電界を印加しても充分な
発光輝度が得られない。通常の有機各層の膜厚は１ｎｍ
から１０μｍの範囲が適しているが、５ｎｍから１μｍ
の範囲が好ましい。さらには１０ｎｍから２００ｎｍの
範囲が好ましい。有機層全体の膜厚としても１μｍ以下
にすることが好ましいが、材料の選択によっては１μｍ
を越えても良いこともある。

【００４０】湿式成膜法の場合、各層を形成する材料
を、エタノール、クロロホルム、テトラヒドロフラン、
ジオキサン等の適切な溶媒に溶解または分散させて薄膜
を形成するが、その溶媒はいずれであっても良い。ま
た、いずれの有機化合物薄膜層においても、成膜性向
上、膜のピンホール防止等のため適切な樹脂や添加剤を
使用しても良い。使用の可能な樹脂としては、ポリスチ
レン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステ
ル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスルフォン、ポリ
メチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、セル
ロース等の絶縁性樹脂およびそれらの共重合体、ポリ−
Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリシラン等の光導電性樹
脂、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリフェニレンビ
ニレン等の導電性樹脂を挙げることができる。ただし、
本発明の化合物の場合、非晶質性が高いので、樹脂を混
合しなくても、良好な膜を形成することができる。ま
た、添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑
剤等を挙げることができる。

【００４１】本発明においては発光層をパターニングす
る必要があるので、現在の技術においては発光層は真空
蒸着等の乾式成膜の方が好ましい。正孔注入層、電子注
入層は、パターニングせずに素子全面に形成する場合に
は乾式、湿式のどちらでも良いが、各発光部を最適化す
るため正孔注入層および／または電子注入層もパターニ
ングする場合には、乾式成膜の方が好ましい。また、パ
ターニングした層の上に成膜する場合には、下の層を破
壊しないようにする必要があるため、どちらかというと
乾式成膜の方が好ましい。

【００４２】本発明の有機ＥＬ素子装置においては、温
度、湿度、雰囲気等に対する安定性の向上のために、素
子の表面に無機酸化物、硫化物、窒化物、フッ化物や低
分子の有機化合物あるいは樹脂の薄膜からなる保護層を
設けたり、不活性ガスを封入した金属、ガラスないしは
樹脂製のケースで装置を覆ったり、シリコンオイル、樹
脂等により素子装置全体を保護することも可能である。

【００４３】有機ＥＬ表示装置を駆動させるためには、
各画素を任意にオン、オフできる必要がある。そのため
の駆動方式と構成は以下のようなものである。スタティ
ック駆動は、一つの共通電極と各画素一つ一つに接続さ
れたセグメント電極とで構成され、各セグメント電極に
選択的に電気信号を入力することにより任意の画素をア
ドレスするものである。固定のシンボルやエリアの表
示、セブンセグメント（８の字）、小規模なドットマト
リックス表示装置に用いられ、簡単なシンボル表示、セ
グメント表示を行う。

【００４４】マトリックス駆動の素子は、図１に示すよ
うに、ｘ軸、ｙ軸方向にストライプ状の電極構造を持
つ。ここで、ｘ軸方向（横方向）の電極を行電極あるい
はロウ電極と呼び、ｙ軸方向（縦方向）の電極を列電極
あるいはカラム電極と呼ぶ。画面表示は行電極（または
列電極）を順次選択しつつそれに同期して列電極（また
は行電極）に表示のための電気信号（データ）を入力し
て任意の画素をアドレスし、画像を形成する。順次選択
することを走査といい、走査電極上に並ぶ画素は、走査
電極の選択と同期してデータ電極に入力される信号に従
って動作状態となり、他の走査電極が選択されている時
間、即ち非選択時間には全て非動作状態となる。この駆
動法を単純マトリックス駆動またはパッシブマトリック
ス駆動という。有機ＥＬ表示装置をパッシブマトリック
ス駆動する場合、消費電力と駆動電圧を低くできるので
陰極を走査電極にし、陽極をデータ電極にすることが多
い。それは、一般に抵抗の高い陽極に流れる電流を小さ
く出来、かつ抵抗の低い陰極に流れる電流を陽極より大
きく出来るからである。

【００４５】パッシブマトリックス駆動の表示装置の場
合、選択画素以外の非選択画素に印加される電圧による
半選択状態により動作（発光）状態になる。これをクロ
ストークを呼ぶが、半選択状態から生じるものは回路設
計により抑えられる。しかし、有機ＥＬ素子の場合は、
リーク電流でも発生することがあり、これを防止するに
は素子の整流特性を上げる必要がある。

【００４６】パッシブマトリックス駆動においては、走
査により非動作状態が生じるため、実質的な動作時間は
非常に短い。一般的な表示装置においては、数百分の一
の時間しか点灯していないことになる。このため、各素
子の点灯時の瞬間輝度は非常に高くする必要があり、こ
れに応じて駆動電圧を高くする必要がある。これは、高
精細、大規模な表示装置を作成するほど顕著になるた
め、材料に対する要求特性や回路設計の面での条件が厳
しくなる。これを避けるための方法としてアクティブマ
トリックスがある。これは走査電極とデータ電極とのマ
トリックス上に配置する画素毎にスイッチング素子を設
けて駆動する方式で、走査周期の間動作状態を保持で
き、パネル全面を連続的に駆動するために明るい画面が
得られる。スイッチング素子としては一般的にｐ−Ｓｉ
などからなる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いる。

【００４７】高精細な表示装置を得る場合、画素の幅は
少なくとも数百μｍのオーダーになるので、これに対応
したレベルのパターニングが必要となる。有機層、特に
発光層のパターニングについては、成膜後にエッチング
を行う方法もあるが、一般的には微細なエッチングを行
う方法が困難なことと、画素の精度は電極によることか
ら、成膜時にマスクなどを用いてパターニングを行う。
陽極、有機層、陰極の順に成膜する一般的な成膜法の場
合、陽極として通常使用されるＩＴＯのパターニング
は、成膜時にマスクを用いてパターニングしてしまう方
法や、素子のリーク電流や短絡を防ぐためにＳｉＯ₂、
Ａｌ₂Ｏ₃、ＡｌＮなどの酸化物、窒化物や絶縁 性の有
機物などをＩＴＯの成膜後にさらにパターニング成膜す
る方法もあるが、通常は全面に成膜したＩＴＯ膜にフォ
トポリマーを塗布後、フォトマスクを用いて露光パター
ニングし、現像し、ＨＣｌ−Ｆｅ₂Ｏ₃水溶液や王水など
の酸でエッチングすることにより行う。

【００４８】陰極パターニングについても、マスクを用
いて成膜時にパターニングする、あるいは成膜後にエッ
チングを行う方法などがあるが、高精細な画素を確実に
作成するためには、予め基板上に数十μｍオーダーの逆
テーパー状の隔壁（陰極隔壁と呼ぶ）を設け、この陰極
隔壁をシャドーマスクとして用いて、自動的に陰極をパ
ターニングする方法がある。予めパターニングされた陽
極に直交するように陰極隔壁を設ける。順次、有機化合
物、陰極金属と蒸着することで所定の形状の陰極がパタ
ーニングされる。このプロセスにより隣接した陰極ライ
ンは陰極隔壁により数十μｍオーダーで電気的に絶縁さ
れる。逆テーパー形状の陰極隔壁は、例えばネガタイプ
のフォトポリマーをスピンコート法により塗布し、フォ
トマスクを用いて露光後現像することで形成される。デ
ィスプレイのドット間ギャップはこの陰極隔壁の幅によ
って決定されるが、数μｍのギャップまで可能であり、
高精細な表示装置が実現できる。

【００４９】本発明においては、マルチカラーの表示、
好ましくはフルカラーの映像を表現することを目的とし
ているので、少なくとも発光層は最低２種類、好ましく
は３種類の材料で塗り分ける必要がある。パターニング
としては、図１に示すようなラインパターンがあるが、
この他に例えばドットパターンでも良く、それ以外のパ
ターニングでも、画素が隣り合うように配置され、駆動
時に画素の選択に特に困難がなければどのようなもので
も良い。これらのパターニングは、成膜時にＳＵＳやそ
の他の鉄合金あるいは非鉄金属やその合金などの金属製
マスクを用いて行うのが最も確実である。この時それぞ
れの材料に応じたマスクを用意して次々に交換しても良
いが、各色のパターンは通常は同じであるので、同じマ
スクをずらすことでも各パターンを作成できる。ただ
し、画素の大きさや配列が各色ごとに違うためにパター
ンが異なる場合には、それぞれのマスクを用意する必要
がある。

【００５０】本発明において、各表示色が固定された簡
単なエリアカラーの表示装置を作成する場合には、その
部分のみをマスクなどを用いて塗り分ければ良いが、あ
る程度自由度を持った色調で、任意の画像を表現する場
合には、２色以上の素子からなるドットマトリックス表
示装置にする必要がある。２色の素子から形成した場
合、隣り合う素子の輝度の調整により２色の中間色を出
すことができる。特に青色と黄色または橙色の素子を配
列した場合には、中間色として白色を得ることができ
る。また３色の素子からなる場合には、中間色としてさ
らに多様な色を表現できる。特にＣＲＴやフルカラーＬ
ＣＤのように、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色を
配列することにより、白を含む任意の色を表現できるフ
ルカラーの有機ＥＬ表示装置を作ることができる。この
時、最大強度を示す波長が青が３８０〜４９０ｎｍ、緑
が４９０〜５７０ｎｍ、赤または橙が５７０〜７８０ｎ
ｍの範囲内にあることが好ましいが、強度やスペクトル
の形状により必ずしもこの限りではない。また、色調の
さらに優れたフルカラー表示装置を作成するために、カ
ラーフィルターや、蛍光を発するフィルターを併用して
も良い。

【００５１】多色有機ＥＬ表示装置においては、各色の
整流性、発光閾値電圧、電流−輝度−電圧特性などがほ
ぼ一致した方が、素子の構成や駆動装置を考えた場合に
好ましい。本発明では、それぞれの発光材料が全て芳香
族３級アミン化合物であるため、諸特性がよく似ている
ので、本発明の材料として好適である。しかし、各色は
素子としては独立であるので、芳香族３級アミン以外の
材料を使用することを妨げるものではなく、他に諸特性
の似た適当な材料がある場合や、多少構成が複雑になっ
ても、より優れた材料によって最高の特性を得たい場合
には、本発明の材料以外のものも使用できる。また、各
発光層は作成をできるだけ簡単にするためにドーピング
を行わないのが好ましいが、色や特性の調整のために場
合によってはドーピングを行ってもよい。また、各発光
層の膜厚は、全体の構成を考えるとできるだけ近い厚さ
の方がよいが、各色素子の諸特性をさらに揃えるため
に、膜厚を大きく変えても構わない。さらには、各色素
子の面積を変えることで特性、特に輝度を揃えることも
できる。

【００５２】多色有機ＥＬ表示装置においては、画素が
微少なものであるので、電流の漏れや短絡の発生によ
り、素子の欠陥やクロストークが発生することが多い。
本発明においては、正孔注入帯域、電子注入帯域を共通
にし、素子集合全面に形成することで、陽極のエッチン
グによってできた段差部で、絶縁の役割を果たす有機層
に一定の膜厚を与えたり、パターニングの僅かなずれに
よって生じる陽極と陰極の直接的な接触を防止すること
で、漏れ電流や短絡の発生を防ぐことができる。共通に
する正孔注入帯域、電子注入帯域中の層は、その内の１
層でも良いが、複数層を共通にするのが好ましく、さら
には各色素子間で諸特性が著しく異なるのでなければ、
素子作成の簡便化の面からも、発光層以外の全ての層を
共通にするのが好ましい。正孔注入層および電子注入層
を１層ずつ有し、両方とも全面形成した場合の模式図を
図２および図３に示す。本発明においては、各発光材料
に諸特性の近い芳香族３級アミン化合物を用いているの
で、注入層全層を共通にすることが容易である。しか
し、駆動装置系の設計を重視して、より各色素子の特性
を近づけるために、注入材料は同じであっても、その膜
厚を変えたり、さらには材料を各色素子で変えても良
い。

【００５３】以上のように、有機ＥＬ素子装置を本発明
の構成にすることにより、発光効率、最大発光輝度等の
有機ＥＬ素子特性を改良することができた。また、この
素子装置は熱や電流に対して非常に安定であり、さらに
は低い駆動電圧で実用的に使用可能の発光輝度が得られ
るため、従来まで大きな問題であった劣化も大幅に低下
させることができた。その上、各発光材料の特性が類似
しているため、素子の構成や駆動回路を簡単にすること
ができた。

【００５４】本発明の多色発光有機ＥＬ表示装置は、薄
型平面のマルチカラーあるいはフルカラーディスプレイ
として計器類の表示板、標識灯等や、携帯情報端末およ
びコンピューター等のモニター画面やさらには壁掛けテ
レビ等へ応用など、現在のカラー液晶ディスプレイなど
に置き換わる用途が考えられ、その工業的価値は非常に
大きい。

【００５５】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に
説明する。 実施例１ 洗浄済みのライン幅１ｍｍにパターニングしたＩＴＯ電
極付きガラス板上に、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’
−ジ（１−ナフチル）−４，４’−ビフェニルジアミン
を全面に真空蒸着して、膜厚５０ｎｍの正孔注入層を得
た。次に、青としてＮ，Ｎ’−ジメチルフェニル−Ｎ，
Ｎ’−ジ（４−ｎ−ブチルフェニル）−９，１０−フェ
ナントレンジアミン、緑として３，７−ビス（ジ−ｐ−
トリルアミノ）ジベンゾチオフェンスルホン、赤として
３，４，９，１０−テトラキス（ジフェニルアミノ）ペ
リレンをライン幅１ｍｍのマスクを用いてＩＴＯのライ
ンパターンとは直交する方向に等間隔にそれぞれ４０ｎ
ｍずつ真空蒸着して、各色発光層を得た。さらにビス
（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）フェノラ
ートガリウムを全面に真空蒸着して、膜厚３０ｎｍの電
子注入層を得た。その上に、マグネシウムと銀を１０：
１で混合した合金でライン幅１ｍｍのマスクを用いて各
色発光層の真上に膜厚１５０ｎｍの電極を形成して、各
色素子が１ｍｍ×１ｍｍで、２０×３（色）×１６のド
ットマトリックスの有機ＥＬ表示装置を得た。各色素子
は、直流電圧５Ｖで１００（ｃｄ／ｍ²）以上の発光を
示し、マトリックス駆動により、最高輝度１２００（ｃ
ｄ／ｍ²）の白色光を得ることができた。

【００５６】実施例２ 洗浄済みのライン幅１ｍｍにパターニングしたＩＴＯ電
極付きガラス板上に、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ
−トリル−４，４’−ビフェニルジアミンを塩化メチレ
ンに溶解させ、スピンコーティング法により膜厚５０ｎ
ｍの正孔注入層を得た。次に、青として９，１０−ビス
［４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）フェニル］アントラセ
ンを５０ｎｍ、緑として１，２−ビス［１−｛４−（フ
ェニル−ｍ−トリルアミノ）｝ナフチル］エチレンを３
０ｎｍ、赤として５，６，１１，１２−テトラキス［４
−｛ジ（ｐ−ベンジルフェニル）アミノ｝フェニル］ナ
フタセンを４０ｎｍずつ、ライン幅１ｍｍのマスクを用
いてＩＴＯのラインパターンとは直交する方向に等間隔
に真空蒸着して、各色発光層を得た。さらにトリス（８
−ヒドロキシキノリナート）アルミニウムを全面に真空
蒸着して、膜厚３０ｎｍの電子注入層を得た。その上
に、アルミニウムとリチウムを５０：１で混合した合金
でライン幅１ｍｍのマスクを用いて各色発光層の真上に
膜厚１００ｎｍの電極を形成して、各色素子が１ｍｍ×
１ｍｍで、２０×３（色）×１６のドットマトリックス
の有機ＥＬ表示装置を得た。各色素子は、直流電圧５Ｖ
で１００（ｃｄ／ｍ²）以上の発光を示し、マトリック
ス駆動により、最高輝度１５００（ｃｄ／ｍ²）の白色
光を得ることができた。

【００５７】実施例３ 洗浄済みのライン幅１ｍｍにパターニングしたＩＴＯ電
極付きガラス板上に、ＩＴＯのパターンとは直交するラ
イン幅１ｍｍのマスクを用いて、青色素子の部分には、
Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）
−４，４’−ビフェニルジアミンを４０ｎｍ、緑色素子
の部分には、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｍ
−トリル−４，４’−ビフェニルジアミンを５０ｎｍ、
赤色素子の部分には１，１−ビス［４−（ジ−ｐ−トリ
ルアミノ）フェニル］シクロヘキサンを３０ｎｍずつ真
空蒸着して正孔注入層を得た。次に、青として４，４’
−ビス［ｐ−（ジフェニルアミノ）スチリル］ビフェニ
ル、緑としてベンゾビス［２−｛４−（ジフェニルアミ
ノ）フェニル｝］チアゾール、赤としてＮ，Ｎ，Ｎ’，
Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−５，１２−ルビセンジアミ
ンをライン幅１ｍｍのマスクを用いて、パターニングさ
れた正孔注入層の真上にそれぞれ４０ｎｍずつ真空蒸着
して、各色発光層を得た。さらに青色素子の部分に３−
（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−ｐ−ビフェニ
リル−４−フェニル−１，２，４−トリアゾールを１０
ｎｍとさらにビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリ
ナート）フェノラートアルミニウムを４０ｎｍ、緑色素
子の部分にμ−オキソ−ビス［ジ（２−メチル−８−ヒ
ドロキシキノリナート）ガリウム］を３０ｎｍ、赤色素
子の部分にビス［ｏ−（２−ベンゾチアゾリル）フェノ
ラート］亜鉛を５０ｎｍずつ真空蒸着して電子注入層を
得た。その上に、マグネシウムとインジウムを１０：１
で混合した合金でライン幅１ｍｍのマスクを用いて各色
発光層の真上に膜厚２００ｎｍの電極を形成して、各色
素子が１ｍｍ×１ｍｍで、２０×３（色）×１６のドッ
トマトリックスの有機ＥＬ表示装置を得た。各色素子
は、直流電圧５Ｖで１００（ｃｄ／ｍ²）以上の発光を
示し、マトリックス駆動により、最高輝度１８００（ｃ
ｄ／ｍ²）の白色光を得ることができた。

【００５８】実施例４ 洗浄済みのライン幅１ｍｍにパターニングしたＩＴＯ電
極付きガラス板上に、ＣｕＰｃを全面に真空蒸着して、
膜厚３０ｎｍの第一正孔注入層を得た。次いで、Ｎ，
Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−
４，４’−ビフェニルジアミンを全面に真空蒸着して、
膜厚４０ｎｍの第二正孔注入層を得た。次に、青として
ビス［２−｛ｐ−（ジフェニルアミノ）スチリル｝フェ
ニル］エーテルを３０ｎｍ、緑として３，７−ビス（ジ
−ｐ−トリルアミノ）ジベンゾチオフェンスルホンを４
０ｎｍ、橙色として１，２−ビス［９−｛１０−（ジ−
ｐ−トリルアミノ）｝アントリル］エチレンを４０ｎｍ
ずつ、ライン幅１ｍｍのマスクを用いてＩＴＯのライン
パターンとは直交する方向に等間隔にそれぞれ真空蒸着
して、各色発光層を得た。さらに４，４’−ビス［２−
(５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾリル)］ビフ
ェニルを全面に真空蒸着して、膜厚２０ｎｍの第二電子
注入層を得た。次いで、ビス（２−メチル−８−ヒドロ
キシキノリナート）（ｐ−シアノフェノラート）ガリウ
ムを全面に真空蒸着して、膜厚３０ｎｍの第一電子注入
層を得た。その上に、マグネシウムと銀を１０：１で混
合した合金でライン幅１ｍｍのマスクを用いて各色発光
層の真上に膜厚１５０ｎｍの電極を形成して、各色素子
が１ｍｍ×１ｍｍで、２０×３（色）×１６のドットマ
トリックスの有機ＥＬ表示装置を得た。各色素子は、直
流電圧５Ｖで１００（ｃｄ／ｍ²）以上の発光を示し、
マトリックス駆動により、最高輝度１０００（ｃｄ／ｍ
²）の白色光を得ることができた。

【００５９】実施例５ 洗浄済みのライン幅１ｍｍにパターニングしたＩＴＯ電
極付きガラス板上に、２，３，６，７，１０，１１−ヘ
キサエトキシトリフェニレンを全面に真空蒸着して、膜
厚７０ｎｍの正孔注入層を得た。次に、青としてＮ，
Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（ｐ−フェノキシフェニ
ル）−２，７−フェナントレンジアミン、緑として１，
２−ビス［１−｛４−（フェニル−ｐ−トリルアミ
ノ）｝ナフチル］エチレン、橙色としてＮ，Ｎ，Ｎ’，
Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−３，９−ペリレンジアミン
をライン幅１ｍｍのマスクを用いてＩＴＯのラインパタ
ーンとは直交する方向に等間隔にそれぞれ５０ｎｍずつ
真空蒸着して、各色発光層を得た。さらにビス（２−メ
チル−８−ヒドロキシキノリナート）（１−ナフトラー
ト）ガリウムを全面に真空蒸着して、膜厚４０ｎｍの電
子注入層を得た。その上に、マグネシウムとアルミニウ
ムを１０：１で混合した合金でライン幅１ｍｍのマスク
を用いて各色発光層の真上に膜厚１５０ｎｍの電極を形
成して、各色素子が１ｍｍ×１ｍｍで、２０×３（色）
×１６のドットマトリックスの有機ＥＬ表示装置を得
た。各色素子は、直流電圧５Ｖで１００（ｃｄ／ｍ²）
以上の発光を示し、マトリックス駆動により、最高輝度
１４００（ｃｄ／ｍ²）の白色光を得ることができた。

【００６０】実施例６ 洗浄済みのライン幅１ｍｍにパターニングしたＩＴＯ電
極付きガラス板上に、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ
−トリル−２，６−ナフタレンジアミンを全面に真空蒸
着して、膜厚５０ｎｍの正孔注入層を得た。次に、青と
してＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−ビフェニリル−
１，４−ナフタレンジアミン、橙色としてＮ，Ｎ，
Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−３，９−ペリレンジ
アミンをライン幅１ｍｍのマスクを用いてＩＴＯのライ
ンパターンとは直交する方向に等間隔にそれぞれ５０ｎ
ｍずつ真空蒸着して、各色発光層を得た。さらにビス
（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナート）フェノラ
ートガリウムを全面に真空蒸着して、膜厚３０ｎｍの電
子注入層を得た。その上に、マグネシウムと銀を１０：
１で混合した合金でライン幅１ｍｍのマスクを用いて各
色発光層の真上に膜厚１５０ｎｍの電極を形成して、各
色素子が１ｍｍ×１ｍｍで、３０×２（色）×１６のド
ットマトリックスの有機ＥＬ表示装置を得た。各色素子
は、直流電圧５Ｖで１００（ｃｄ／ｍ²）以上の発光を
示し、マトリックス駆動により、最高輝度２２００（ｃ
ｄ／ｍ²）の白色光を得ることができた。

【００６１】実施例７ 洗浄済みのライン幅１ｍｍにパターニングしたＩＴＯ電
極付きガラス板上に、４，４’，４”−トリス（Ｎ−フ
ェニル−Ｎ−ｍ−トリルアミノ）トリフェニルアミンを
全面に真空蒸着して、膜厚４０ｎｍの第一正孔注入層を
得た。次いで、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ
（１−ナフチル）−４，４’−ビフェニルジアミンを全
面に真空蒸着して、膜厚１０ｎｍの第二正孔注入層を得
た。次に、青としてＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−
フェニル−１，４−ナフタレンジアミン、緑としてＮ，
Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス［ｐ−（α,α−ジメチル
ベンジル）フェニル］−９，１０−アントラセンジアミ
ン、赤として１，２−ビス［９−｛１０−（ジ−ｐ−メ
トキシフェニルアミノ）｝アントリル］エチレンをライ
ン幅１ｍｍのマスクを用いてＩＴＯのラインパターンと
は直交する方向に等間隔にそれぞれ４０ｎｍずつ真空蒸
着して、各色発光層を得た。さらにビス（２−メチル−
８−ヒドロキシキノリナート）（ｐ−シアノフェノラー
ト）ガリウムを全面に真空蒸着して、膜厚４０ｎｍの電
子注入層を得た。その上に、マグネシウムと銀を１０：
１で混合した合金でライン幅１ｍｍのマスクを用いて各
色発光層の真上に膜厚１５０ｎｍの電極を形成して、各
色素子が１ｍｍ×１ｍｍで、２０×３（色）×１６のド
ットマトリックスの有機ＥＬ表示装置を得た。各色素子
は、直流電圧５Ｖで１００（ｃｄ／ｍ²）以上の発光を
示し、マトリックス駆動により、最高輝度２０００（ｃ
ｄ／ｍ²）の白色光を得ることができた。

【００６２】実施例８ 洗浄済みのライン幅１ｍｍにパターニングしたＩＴＯ電
極付きガラス板上に、２，３，６，７，１０，１１−ヘ
キサフェノキシトリフェニレンを全面に真空蒸着して、
膜厚６０ｎｍの正孔注入層を得た。次に、青として４，
４’−ビス（β,β−ジフェニルビニル）ビフェニルと
４，４’−ビス［β−（Ｎ−エチル−３−カルバゾリ
ル）ビニル］ビフェニルを１００：３の重量比で、緑と
してトリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウ
ムとＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−９，１
０−アントラセンジアミンを１００：５の重量比で、赤
としてＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−３，
９−ペリレンジアミンと３，４，９，１０−テトラキス
（ジ−ｐ−トリルアミノ）ペリレンを１００：１の重量
比で、ライン幅１ｍｍのマスクを用いてＩＴＯのライン
パターンとは直交する方向に等間隔にそれぞれ４０ｎｍ
ずつ真空蒸着して、各色発光層を得た。さらにトリス
（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウムを全面に
真空蒸着して、膜厚３０ｎｍの電子注入層を得た。その
上に、アルミニウムとリチウムを５０：１で混合した合
金でライン幅１ｍｍのマスクを用いて各色発光層の真上
に膜厚１５０ｎｍの電極を形成して、各色素子が１ｍｍ
×１ｍｍで、２０×３（色）×１６のドットマトリック
スの有機ＥＬ表示装置を得た。各色素子は、直流電圧５
Ｖで１００（ｃｄ／ｍ²）以上の発光を示し、マトリッ
クス駆動により、最高輝度１８００（ｃｄ／ｍ²）の白
色光を得ることができた。

【００６３】実施例９ 洗浄済みのライン幅１ｍｍにパターニングしたＩＴＯ電
極付きガラス板上に、Ｈ₂Ｐｃを全面に真空蒸着して、
膜厚３０ｎｍの第一正孔注入層を得た。次いで、２，
３，６，７，１０，１１−ヘキサメトキシトリフェニレ
ンを全面に真空蒸着して、膜厚５０ｎｍの第二正孔注入
層を得た。次に、青としてビス［ｏ−（２−ベンゾオキ
サゾリル）フェノラート］亜鉛と９，１０−ビス［４−
（ジ−ｐ−トリルアミノ）フェニル］アントラセンを１
００：２の重量比で、橙色としてＮ，Ｎ’−ジフェニル
−Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−４，４’−ビフェニ
ルジアミンとルブレンを１００：５の重量比で、ライン
幅１ｍｍのマスクを用いてＩＴＯのラインパターンとは
直交する方向に等間隔にそれぞれ４０ｎｍずつ真空蒸着
して、各色発光層を得た。さらにビス［ｏ−（２−ベン
ゾトリアゾリル）フェノラート］亜鉛を全面に真空蒸着
して、膜厚３０ｎｍの電子注入層を得た。その上に、マ
グネシウムと銀を１０：１で混合した合金でライン幅１
ｍｍのマスクを用いて各色発光層の真上に膜厚１５０ｎ
ｍの電極を形成して、各色素子が１ｍｍ×１ｍｍで、３
０×２（色）×１６のドットマトリックスの有機ＥＬ表
示装置を得た。各色素子は、直流電圧５Ｖで１００（ｃ
ｄ／ｍ²）以上の発光を示し、マトリックス駆動によ
り、最高輝度１９００（ｃｄ／ｍ²）の白色光を得るこ
とができた。

【００６４】実施例１０ 青の発光材料に表１の化合物（１）、緑の発光材料に表
１の化合物（６）、赤の発光材料に表１の化合物（１
０）を用いる以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ表示
装置を作成した。

【００６５】実施例１１ 青の発光材料に表１の化合物（２）、緑の発光材料に表
１の化合物（６）、赤の発光材料に表１の化合物（９）
を用いる以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ表示装置
を作成した。

【００６６】実施例１２ 青の発光材料に表１の化合物（５）、橙色の発光材料に
表１の化合物（７）を用いる以外は実施例６と同様にし
て有機ＥＬ表示装置を作成した。

【００６７】以上、実施例１０〜１２の表示装置はそれ
ぞれ、各色素子は、直流電圧５Ｖで１００（ｃｄ／
ｍ²）以上の発光を示し、マトリックス駆動により、最
高輝度１０００（ｃｄ／ｍ²）以上の白色光を得ること
ができた。

【００６８】実施例１３ 洗浄済みのライン幅０．３ｍｍにパターニングしたＩＴ
Ｏ電極付きガラス板上に、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ
−ｐ−トリル−４，４’−ビフェニルジアミンを塩化メ
チレンに溶解させ、スピンコーティング法により膜厚５
０ｎｍの正孔注入層を得た。Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−
Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−４，４’−ビフェニル
ジアミンを全面に真空蒸着して、膜厚５０ｎｍの正孔注
入層を得た。次に、青として９，１０−ビス［４−（ジ
−ｐ−トリルアミノ）フェニル］アントラセン、緑とし
てＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス［ｐ−（α,α−ジ
メチルベンジル）フェニル］−９，１０−アントラセン
ジアミン、赤として１，２−ビス［９−｛１０−（ジ−
ｐ−メトキシフェニルアミノ）｝アントリル］エチレン
をライン幅０．３ｍｍのマスクを用いてＩＴＯのライン
パターンの真上に等間隔にそれぞれ４０ｎｍずつ真空蒸
着して、各色発光層を得た。さらにビス（２−メチル−
８−ヒドロキシキノリナート）（１−ナフトラート）ガ
リウムを全面に真空蒸着して、膜厚３０ｎｍの電子注入
層を得た。その上に、マグネシウムと銀を１０：１で混
合した合金でライン幅１ｍｍのマスクを用いて各色発光
層と直交する方向に膜厚１５０ｎｍの電極を形成して、
各色素子が０．３ｍｍ×１ｍｍで、６０×３（色）×１
６のドットマトリックスの有機ＥＬ表示装置を得た。各
色素子は、直流電圧５Ｖで１００（ｃｄ／ｍ²）以上の
発光を示し、マトリックス駆動により、最高輝度１７０
０（ｃｄ／ｍ²）の白色光を得ることができた。

【００６９】実施例１４ 洗浄済みのライン幅０．３ｍｍにパターニングしたＩＴ
Ｏ電極付きガラス板上に、２，３，６，７，１０，１１
−ヘキサメトキシトリフェニレンを全面に真空蒸着し
て、膜厚７０ｎｍの正孔注入層を得た。次に、青として
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス［ｐ−（α,α−ジメ
チルベンジル）フェニル］−１，４−ナフタレンジアミ
ン、緑としてベンゾビス［２−｛４−（ジフェニルアミ
ノ）フェニル｝］チアゾール、赤として３，４，９，１
０−テトラキス（ジフェニルアミノ）ペリレンをライン
幅０．３ｍｍのマスクを用いてＩＴＯのラインパターン
の真上に等間隔にそれぞれ４０ｎｍずつ真空蒸着して、
各色発光層を得た。さらにビス［ｏ−（２−ベンゾチア
ゾリル）フェノラート］亜鉛を全面に真空蒸着して、膜
厚３０ｎｍの電子注入層を得た。その上に、マグネシウ
ムとインジウムを１０：１で混合した合金でライン幅１
ｍｍのマスクを用いて各色発光層と直交する方向に膜厚
１５０ｎｍの電極を形成して、各色素子が０．３ｍｍ×
１ｍｍで、６０×３（色）×１６のドットマトリックス
の有機ＥＬ表示装置を得た。各色素子は、直流電圧５Ｖ
で１００（ｃｄ／ｍ²）以上の発光を示し、マトリック
ス駆動により、最高輝度１５００（ｃｄ／ｍ²）の白色
光を得ることができた。

【００７０】実施例１５ 洗浄済みのライン幅０．３ｍｍにパターニングしたＩＴ
Ｏ電極付きガラス板上のＩＴＯのラインパターンと直交
する方向に、フォトポリマーを用いて基板が０．３ｍｍ
のラインで露出するような陰極隔壁を設けた。次に、
４，４’，４”−トリス［Ｎ−フェニル−Ｎ−（１−ナ
フチル）アミノ］トリフェニルアミンを全面に真空蒸着
して、膜厚４０ｎｍの第一正孔注入層を得た。次いで、
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ−ｐ−ビフェニリル−２，
６−ナフタレンジアミンを全面に真空蒸着して、膜厚１
０ｎｍの第二正孔注入層を得た。その上に、青として表
１の化合物（５）、緑として表１の化合物（６）、赤と
して表１の化合物（１０）をライン幅０．３ｍｍのマス
クを用いて陰極隔壁で作られたパターンと平行に等間隔
にそれぞれ４０ｎｍずつ真空蒸着して、各色発光層を得
た。さらにビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナ
ート）フェノラートガリウムを全面に真空蒸着して、膜
厚３０ｎｍの電子注入層を得た。その上に、マグネシウ
ムと銀を１０：１で混合した合金で膜厚１５０ｎｍの電
極を形成して、各色素子が０．３ｍｍ×０．３ｍｍで、
８０×３（色）×６４のドットマトリックスの有機ＥＬ
表示装置を得た。各色素子は、直流電圧５Ｖで１００
（ｃｄ／ｍ²）以上の発光を示し、マトリックス駆動に
より、最高輝度５００（ｃｄ／ｍ²）の白色光を得るこ
とができた。

【００７１】本実施例で示された有機ＥＬ表示装置は、
各色素子の５Ｖでの発光輝度は１００（ｃｄ／ｍ²）以
上、マトリックス駆動の白色最高輝度も１ｍｍ×１ｍｍ
のものでは１０００（ｃｄ／ｍ²）以上であり、効率に
おいても全て高い値を得ることができた。本実施例で示
された有機ＥＬ表示装置について、初期１００（ｃｄ／
ｍ²）の白色光で連続駆動させたところ、途中での短絡
やクロストークの発生は見られず、１０００時間以上経
っても初期の８０％の輝度を割ることはなかった。ま
た、色度も殆ど変化することなく、白色を維持すること
ができた。

【００７２】本発明の有機ＥＬ表示装置は発光効率、発
光輝度の向上と長寿命化および構成や駆動回路の簡便化
を達成するものであり、併せて使用される発光材料、ド
ーピング材料、正孔注入材料、電子注入材料、増感剤、
樹脂、電極材料等および素子作製方法を限定するもので
はない。

【００７３】

【発明の効果】本発明の構成の有機ＥＬ素子は、従来に
比べて高い発光効率で高輝度の発光を示し、長寿命であ
り、また素子作成や駆動が簡便な多色発光素子を得るこ
とができた。本発明の素子構成により、高輝度、高精
細、高発光効率、長寿命の多色発光有機ＥＬ表示装置を
容易に作製することが可能となった。

【００７４】

【図面の簡単な説明】

図１は本発明の多色発光有機ＥＬ表示装置のＲＧＢマト
リックス構造を表す模式図である。図２は本発明の多色
発光有機ＥＬ表示装置の各層の積層構成を表すＲＧＢラ
イン縦方向から見た断面の模式図である。図３は本発明
の多色発光有機ＥＬ表示装置の各層の積層構成を表すＲ
ＧＢライン横方向から見た断面の模式図である。図１か
ら３は各層の構成および成膜のプロセスを説明するため
の模式図であって、成膜後の実際の素子の積層状態を表
すものではない。

【００００】

【符号の説明】

１：ガラス基板 ２：陽極（ロウ電極） ３：有機層 ４：陰極（カラム電極） ５：正孔注入帯域 ６：多色発光層 ７：電子注入帯域

【図１】多色発光有機ＥＬ表示装置のＲＧＢマトリック
ス構造を表す模式図

【図２】別の多色発光有機ＥＬ表示装置のＲＧＢライン
縦方向の断面模式図

【図３】同横方向の断面模式図

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年１１月３０日（１９９８．１１．
３０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】

【課題を解決するための手段】一対の電極間に多色発光
層または多色発光層を含む複数層の有機化合物薄膜を形
成してなる有機エレクトロルミネッセンス素子の集合か
らなり、該多色発光層がパターニングされた複数の発色
領域を有する表示装置において、各発色領域の発光材料
が、芳香族３級アミン化合物からなることを特徴とする
有機エレクトロルミネッセンス表示装置に関する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】本発明の芳香族３級アミン化合物は、発光
色を変化させたり、より強い発光を得るために構造中に
縮合芳香環があることが好ましい。特に発光色を大きく
変化させるためには、３級アミン窒素原子が縮合芳香環
に直接結合していることが好ましく、２つ以上の３級ア
ミン窒素原子を有する場合には、化合物（２）、
（６）、（７）などで示すような全ての３級アミン窒素
原子が同一の縮合芳香環と結合しているほうが効果が大
きく、かつ構造が単純なため、合成工程数が少なく、純
度も高いものが比較的得られやすい。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の電極間に多色発光層または多色発
   光層を含む複数層の有機化合物薄膜を形成してなる有機
   エレクトロルミネッセンス素子の集合からなり、該多色
   発光層がパターニングされた複数の発色領域を有する表
   示装置において、各発色領域の発光材料が、芳香族３級
   アミン化合物をからなることを特徴とする有機エレクト
   ロルミネッセンス表示装置。
2. 【請求項２】 複数の発色領域が、青色発色領域、緑色
   発色領域および赤もしくは橙色発色領域の３つからなる
   請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装
   置。
3. 【請求項３】 芳香族３級アミン化合物が、３級アミン
   窒素を２〜６個有する化合物である請求項１または２に
   記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
4. 【請求項４】 芳香族３級アミン化合物が、ジアミン化
   合物である請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセ
   ンス表示装置。
5. 【請求項５】 芳香族３級アミン化合物が、その構造中
   に縮合芳香環を有するものである請求項１ないし４いず
   れかに記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
6. 【請求項６】 芳香族３級アミン化合物中の３級アミン
   窒素が、縮合芳香環と結合していることを特徴とする請
   求項５に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装
   置。
7. 【請求項７】 芳香族３級アミン化合物中の全ての３級
   アミン窒素原子が、同一の縮合芳香環と結合しているこ
   とを特徴とする請求項６に記載の有機エレクトロルミネ
   ッセンス表示装置。
8. 【請求項８】 各発色領域の発光材料が、いずれも芳香
   族３級アミン化合物のみからなる請求項１ないし７いず
   れかに記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。