JP2000286060A - 有機発光素子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大面積であっても、電圧印加時の発熱が小さ
く、輝度ムラが少ない有機発光素子の提供。 【解決手段】 透光性基板と、その上に、２０℃におけ
る比抵抗値が１×１０^-4Ω・ｃｍ以下の高導電性金属材
料からなり、可視光領域において少なくとも３０％の光
透過率を有する陽極と、その上に、高分子化合物を含有
する有機化合物層を１以上と、さらにその上に、陰極と
を有する有機発光素子である。好ましくは、有機化合物
層が導電性高分子層と有機発光層とを含む有機発光素子
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機発光素子およ
びその製造方法に関するものであり、特に、大型の面状
光源として用いるのに適した有機発光素子およびその製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】有機発光素子（以下、「有機ＥＬ素子」
という場合がある。）は、１μｍ以下の膜厚の有機化合
物層を二つの電極で挟持し、両電極間に電圧を印加する
ことにより、一方の電極（陰極）から電子が注入され、
もう一方の電極（陽極）からホール（正孔）が注入さ
れ、両者が有機化合物層中で再結合し付近の発光材料を
励起することにより発光する、自発光型の素子であり、
近年活発な研究開発が進められている。有機ＥＬ素子を
複数集合させてディスプレイとする場合、複数のストラ
イプ状の陽極および陰極を直交させ、各々の交点を画素
とするパッシブマトリックス型や、各画素にＴＦＴなど
のアクティブ素子を組込んだアクティブマトリックス型
がある。一方、有機ＥＬ素子を大面積の面状光源として
利用する検討もなされており、例えば、ＬＣＤ用バック
ライトや照明光源への利用が検討されている。この場
合、有機化合物層の成膜方法としては、真空蒸着法より
も、湿式塗布法のほうが製造工程が簡易であり、有利で
ある。このようなことから、有機化合物層の成膜方法と
して、種々の高分子化合物を用いた湿式塗布法が検討さ
れている。

【０００３】発光素子を面状光源に適用する場合、製造
コストおよび信頼性を考慮すると、発光素子の作製方法
および駆動方法はできるだけ簡易であるのが望ましい。
しかしながら、発光素子の陽極として通常使用されてい
る酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等の透明電極は、その抵
抗が比較的大きいため、面積を大きくしていくと、通常
の駆動方法では、発熱や輝度ムラを生じる傾向がある。
このような問題を解決するため、例えば、ＩＴＯ等の透
明電極の膜厚を厚くして、抵抗を下げることが考えられ
るが、電極のエッジ部で有機化合物層の膜厚が薄くな
り、両電極がショートしやすくなる。また、塗布法で有
機化合物層を形成する場合、有機化合物層の層厚を薄く
すると、塗布膜の膜厚ムラに起因する輝度ムラも生じや
すくなる。このようなショートおよび輝度ムラは、有機
化合物層の層厚を厚くすることによりある程度解消でき
るが、通常、駆動電圧の上昇を伴い、エネルギー効率の
観点で好ましくない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記諸問題を
解決することを目的とする。即ち、本発明の目的は、大
面積であっても、電圧印加時の発熱が小さく、かつ輝度
ムラが少ない有機ＥＬ素子およびその製造方法を提供す
ることにある。本発明の他の目的は、容易かつ低コスト
に、大面積の有機ＥＬ素子を製造し得る方法を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題は、以下の手段
により解決する。 （１） 透光性基板と、その上に、２０℃における比抵
抗値が１×１０^-4Ω・ｃｍ以下の高導電性金属材料から
なり、かつ、可視光領域において少なくとも３０％の光
透過率を有する陽極と、その上に、高分子化合物を含有
する１以上の有機化合物層と、さらにその上に、陰極と
を有する有機発光素子。 （２） １以上の有機化合物層が、陽極に接して配置さ
れた導電性高分子を含有する導電性高分子層と、該導電
性高分子層と陰極との間に配置された高分子化合物を含
有する有機発光層とを含むことを特徴とする（１）に記
載の有機発光素子。 （３） 導電性高分子がポリアニリン誘導体、ポリチオ
フェン誘導体またはポリピロール誘導体であることを特
徴とする（２）に記載の有機発光素子。 （４） 透光性基板がプラスチックであり、かつ、該基
板の陽極と接する面および／または該基板の陽極と反対
側の面に、実質的に透明な透湿防止層を有することを特
徴とする（１）から（３）のいずれかに記載の有機発光
素子。 （５） 陰極がアルミニウムを主とする材料で形成され
ていることを特徴とする（１）から（４）のいずれかに
記載の有機発光素子。 （６） 透光性基板上に、２０℃における比抵抗値が１
×１０^-4Ω・ｃｍ以下の高導電性金属材料を、可視光領
域において少なくとも３０％の光透過率を有する厚さで
成膜して陽極を形成する陽極形成工程と、形成された陽
極上に高分子化合物を含有する塗布液を塗布し、１以上
の有機化合物層を形成する有機化合物層形成工程と、有
機化合物層上に陰極を形成する陰極形成工程とを含む有
機発光素子の製造方法。 （７） 有機化合物層形成工程が、陽極上に、導電性高
分子化合物を含有する塗布液を塗布し、導電性の有機化
合物層を形成する第１の有機化合物層形成工程と、さら
にその上に、高分子化合物を含有する塗布液を塗布し、
有機発光層を形成する第２の有機化合物層形成工程とを
含むことを特徴とする（６）に記載の有機発光素子の製
造方法。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明についてさらに詳細
に説明する。図１に本発明の有機発光素子の一態様の概
略断面図を示す。有機発光素子１０は、透光性基板１２
上に、陽極１４、その上に、有機化合物層１６が設けら
れ、さらにその上に、陰極１８が積層された構成であ
る。

【０００７】陽極１４は、２０℃における比抵抗値が１
×１０^-4Ω・ｃｍ以下である高導電性金属材料からな
る。高導電性金属材料の比抵抗値は低いほどよく、５×
１０^-5Ω・ｃｍ以下であるのが好ましく、１×１０^-5Ω
・ｃｍ以下であるのがより好ましい。このような高導電
性金属材料としては、金（２．３５×１０^-6Ω・ｃ
ｍ）、白金（１．０６×１０^-5Ω・ｃｍ）、ニッケル
（６．８４×１０^-6Ω・ｃｍ）、パラジウム（１．０８
×１０^-5Ω・ｃｍ）、アルミニウム（２．６５×１０^-6
Ω・ｃｍ）、銀（１．５９×１０^-6Ω・ｃｍ）、銅
（１．６７×１０^-6Ω・ｃｍ）、タングステン（５．６
０×１０^-6Ω・ｃｍ）、鉛（２．０６×１０^-5Ω・ｃ
ｍ）、錫（１．１０×１０^-5Ω・ｃｍ）、アンチモン
（３．９０×１０^-5Ω・ｃｍ）、イリジウム（５．３０
×１０^-6Ω・ｃｍ）、インジウム（８．３７×１０ ^-6Ω
・ｃｍ）、オスミウム（９．５０×１０^-6Ω・ｃｍ）、
カドミウム（６．８３×１０^-6Ω・ｃｍ）、クロム
（１．２９×１０^-5Ω・ｃｍ）、コバルト（６．２４×
１０^-6Ω・ｃｍ）、タンタル（１．２４×１０^-5Ω・ｃ
ｍ）、鉄（９．７１×１０^-6Ω・ｃｍ）、 ヒ素（３．
３３×１０^-5Ω・ｃｍ）、モリブデン（５．２０×１０
^-6Ω・ｃｍ）、ロジウム（４．５１×１０^-6Ω・ｃｍ）
などやこれらの合金、さらには、これらの金属と酸化
錫、酸化錫インジウム、酸化亜鉛インジウム、カーボン
などとの合金、混合物などが挙げられる。陽極１４を構
成している前記金属材料の仕事関数は、４．３ｅＶ以上
であるのが好ましく、４．５ｅＶ以上であるのがより好
ましい。

【０００８】陽極１４は、４００ｎｍ〜７００ｎｍの可
視光の波長領域において、少なくとも３０％の光透過率
を有すれば、膜厚については特に限定されない。また、
陽極１４は、相互に異なる高導電性金属材料からなる層
を２以上積層した構成であってもよい。さらに、より比
抵抗が大きい材料からなる層と、前記高導電性金属材料
からなる層を積層した構成であってもよい（但し、陽極
１４が積層構造を有する場合も、陽極１４は全体で、少
なくとも３０％の光透過率を有する必要がある。）。よ
り比抵抗が大きい材料としては、酸化錫、酸化錫インジ
ウム、酸化亜鉛インジウム、酸化アルミニウム、沃化
銅、酸化亜鉛、酸化インジウム、および酸化ガリウム等
が挙げられる。陽極１４の表面抵抗は小さいほど好まし
く、１００Ω／□以下であるのが好ましく、２０Ω／□
以下であるのがより好ましい。

【０００９】陽極１４が、パターニングされていると、
電圧印加時の発熱が発散できるので好ましい。陽極１４
のパターニングは、前記高導電性金属材料からなる層を
基板１２の全面に形成した後、フォトリソグラフィー等
の化学的エッチング処理やレーザー等を用いて物理的に
エッチングする方法により行うことができる。また、基
板１２にマスクを重ねて真空蒸着やスパッタを行い、所
望の形状の陽極１４を形成してもよい。パターニングの
形状については、特に限定されないが、一般的には、一
定の幅を有する複数のストライプが、一定の間隔に平行
に配列された平行細線群にパターニングされているのが
好ましい。各々のストライプの幅およびピッチは、画面
サイズ等を考慮して任意に決定すればよいが、通常、幅
は１０μｍ〜１０ｍｍ、ピッチは２０μｍ〜２０ｍｍで
あるのが好ましい。

【００１０】有機化合物層１６は、少なくとも高分子化
合物を含有し、陽極１４と陰極１８との間に１以上形成
される。有機化合物層１６のうち少なくとも１は、発光
層としての機能を有し、所望により、正孔注入層、正孔
輸送層、電子注入層、電子輸送層等としてのいずれかの
機能あるいは複数の機能を有していてもよい。高分子化
合物を含有する発光層（以下、「有機発光層」という場
合がある。）は、高分子化合物がそれ自体で発光材料と
して機能する場合は、該高分子化合物のみから形成され
ていてもよいし、それ自体が発光材料として機能しない
場合は、前記高分子化合物に発光材料を分散させて、形
成することもできる。さらに、有機発光層からの発光ス
ペクトルが、可視光領域を広くカバーするように、複数
種の発光材料を高分子化合物中に分散させてもよい。

【００１１】発光材料としては、特に限定されるもので
はなく、励起されて蛍光を発することのできる材料であ
ればよく、例えば、オキシノイド化合物、ペリレン化合
物、クマリン化合物、アザクマリン化合物、オキサゾー
ル化合物、オキサジアゾール化合物、ペリノン化合物、
ピロロピロール化合物、ナフタレン化合物、アントラセ
ン化合物、フルオレン化合物、フルオランテン化合物、
テトラセン化合物、ピレン化合物、コロネン化合物、キ
ノロン化合物及びアザキノロン化合物、ピラゾリン誘導
体及びピラゾロン誘導体、ローダミン化合物、クリセン
化合物、フェナントレン化合物、シクロペンタジエン化
合物、スチルベン化合物、ジフェニルキノン化合物、ス
チリル化合物、ジスチリルベンゼン化合物、ブタジエン
化合物、ジシアノメチレンピラン化合物、ジシアノメチ
レンチオピラン化合物、フルオレセイン化合物、ピリリ
ウム化合物、チアピリリウム化合物、セレナピリリウム
化合物、テルロピリリウム化合物、芳香族アルダジエン
化合物、オリゴフェニレン化合物、キサンテン化合物及
びチオキサンテン化合物、シアニン化合物、アクリジン
化合物、アクリドン化合物、キノリン化合物、８−ヒド
ロキシキノリン化合物の金属錯体、ベンゾキノリノール
ベリリウム錯体、２，２′−ビピリジン化合物の金属錯
体、シッフ塩とＩＩＩ族金属との錯体、オキサジアゾー
ル化合物の金属錯体、希土類錯体等が用いられる。ま
た、高分子の発光材料の例としては、ポリ−ｐ−フェニ
レンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリチオ
フェン誘導体等のπ共役系の他、低分子色素とテトラフ
ェニルジアミンやトリフェニルアミンを主鎖や側鎖に導
入したポリマー等が挙げられる。さらに、高分子発光材
料に低分子発光材料を混合して使用することもできる。

【００１２】前記発光材料をキャリア（正孔および電
子）輸送性の高分子中に分子分散させて有機化合物層１
６を形成したり、あるいは低分子キャリア輸送剤と発光
材料をキャリア輸送性のない高分子中に分子分散させて
有機化合物層１６を形成することにより、有機化合物層
１６をキャリア輸送性の有機発光層として機能させるこ
とができる。さらに、陽極１４上に、正孔輸送性発光層
と電子輸送性発光層の双方を形成し、相互に異なる発光
スペクトルを有する発光材料を各層に含有させ、有機発
光素子１０を混色（例えば白色）発光させてもよい。こ
の様に、１つの層が、発光層と前記他の層の双方の機能
を有する例としては、特開平７−２２０８７１号公報に
記載されている電子輸送性発光層や、同７−９０２６０
号公報に記載されている正孔輸送性発光層等が挙げら
れ、前記公報に記載の材料等を、有機化合物層１６に利
用することができる。

【００１３】前記キャリア輸送性の高分子のうち、電子
輸送性の高分子とは、電子受容性基を側鎖あるいは主鎖
中に有する高分子をいい、正孔輸送性の高分子とは、電
子供与性基を側鎖あるいは主鎖中に有する高分子をい
う。また、前記キャリア輸送性のない高分子とはポリメ
チルメタクリレートやポリメチルアクリレート、ポリス
チレン、ポリカーボネートのような電気的に不活性な高
分子をいう。

【００１４】キャリア輸送性のない高分子に分散される
低分子キャリア輸送剤には、電子輸送性（電子受容性）
の低分子材料と、正孔輸送性（電子供与性）の低分子材
料がある。電子輸送性の低分子材料としては、オキサジ
アゾール誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導
体、ニトロ置換フルオレノン誘導体、チオピランジオキ
サイド誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ペリレンテト
ラカルボキシル誘導体、アントラキノジメタン誘導体、
フレオレニリデンメタン誘導体、アントロン誘導体、ペ
リノン誘導体、オキシン誘導体、キノリン錯体誘導体な
どの化合物が挙げられる。一方、正孔輸送性の低分子材
料としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールやポリフェ
ニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン、ポリチオフェ
ン、ポリメチルフェニルシラン、ポリアニリンなどの高
分子やトリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、
イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピ
ラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジア
ミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコ
ン誘導体、オキサゾール誘導体、カルバゾール誘導体、
スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒ
ドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、フタロシアニン等
のポリフィリン誘導体、芳香族第三級アミン化合物及び
スチリルアミン化合物、ブタジエン化合物、ベンジジン
誘導体、ポリスチレン誘導体、トリフェニルメタン誘導
体、テトラフェニルベンジン誘導体、スターバーストポ
リアミン誘導体等が挙げられる。

【００１５】有機化合物層１６は、前記有機発光層の他
に、キャリア輸送層を含んでいてもよい。例えば、有機
発光素子１０を、陽極／ホール輸送層／有機発光層／陰
極、陽極／有機発光層／電子輸送層／陰極、陽極／ホー
ル輸送層／有機発光層／電子輸送層／陰極、陽極／有機
発光層／陰極等の構成としてもよい。さらに、有機発光
層、ホール輸送層、および電子輸送層を各々複数層設け
てもい。また、有機化合物層１６は、前記有機発光層の
他に、キャリア注入層（ホール注入層および電子注入
層）を含んでいてもよい。更に、陽極／ホール輸送層／
有機発光層／陰極、陽極／有機発光層／電子輸送層／陰
極、陽極／ホール輸送層／有機発光層／電子輸送層／陰
極を繰り返し積層した構成としてもよい。前記キャリア
輸送層は、低分子材料のキャリア輸送剤をキャリア輸送
性のない高分子化合物に分散させ、また、キャリア輸送
性の高分子化合物単独で形成することができる。これら
の材料としては、前記有機発光層において例示した、電
子輸送剤、ホール輸送剤、キャリア輸送性高分子化合
物、およびキャリア輸送性を有しない高分子を用いるこ
とができる。また、同様に、キャリア注入層は、低分子
材料のキャリア注入剤をキャリア注入性のない高分子化
合物に分散させて、またはキャリア注入性の高分子化合
物単独で形成することができる。これらの材料として
は、従来公知の材料を広く用いることができる。

【００１６】有機化合物層１６が、さらに、陽極１４に
接して配置された導電性高分子を含有する導電性高分子
層を含んでいるのが好ましい。導電性高分子層を設置す
ることにより、駆動電圧をほとんど上昇させることな
く、有機化合物層１６（例えば、導電性高分子層と有機
発光層の全体の層厚）の膜厚を厚くすることができ、そ
の結果、輝度ムラやショートをより改善することができ
る。前記導電性高分子層は、陽極１４と有機発光層との
間（正孔輸送層および／または正孔注入層が形成されて
いる場合は、陽極１４と正孔輸送層または正孔注入層と
の間）に、陽極１４に接して、設置される。導電性高分
子層に含有させる導電性高分子としては、ＷＯ−９８／
０５１８７等に記載のポリアニリン誘導体、ポリチオフ
ェン誘導体、およびポリピロール誘導体が好ましい。こ
れらの誘導体はプロトン酸（例えば、樟脳スルホン酸、
ｐ―トルエンスルホン酸、スチレンスルホン酸、ポリス
チレンスルホン酸等）と混合した状態で使用することが
できる。また、ポリアニリン誘導体は、ルコエメラルデ
ィン型、エメラルディン型、ペルニグルアニリン型をそ
れぞれ単独もしくは複数混合して用いることができる。
これらの誘導体は、必要に応じて他の高分子（例えば、
ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）やポリ−Ｎ−ビ
ニルカルバゾール（ＰＶＣｚ）等）と混合して使用する
こともできる。導電性高分子層の表面抵抗は１００００
Ω／□以下であるのが好ましい。また、導電性高分子層
の膜厚は、１０ｎｍ〜１０００ｎｍであるのが好まし
く、２０ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましい。

【００１７】有機化合物層１６は、湿式塗布法により形
成するのが好ましい。具体的には、高分子の発光材料を
溶媒に溶解または分散させた塗布液、あるいは高分子化
合物と発光材料（所望により、キャリア輸送剤等）を溶
媒に溶解または分散させた塗布液を調製し、該塗布液を
陽極１４の全面に塗布し、その後所望により乾燥するこ
とによって形成することができる。塗布は、ディッピン
グ法、スピンコーティング法、キャスティング法、バー
コート法、ロールコート法等、公知の方法を用いること
ができる。また溶媒を使い分けることにより多層塗布も
可能である。例えば、導電性高分子層と有機発光層とか
らなる有機化合物層１６を形成する場合、まず、導電性
高分子を溶媒１に溶解または分散した塗布液を陽極１４
上に全面塗布し、乾燥して、導電性高分子層を形成す
る。次に、溶媒２に高分子化合物（所望により、発光材
料等）を溶解または分散した塗布液を導電性高分子層上
に全面塗布し、乾燥して、有機発光層を形成することが
できる。溶媒１と溶媒２は、同一でも異なっていてもよ
いが、少なくとも溶媒２に、導電性高分子が実質的に不
溶であるのが好ましい。

【００１８】有機化合物層１６（有機化合物層１６の上
に電子輸送層を設ける場合は、電子輸送層）の上に、陰
極１８を形成する。陰極１８の材料としては、マグネシ
ウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタニウ
ム、インジウム、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、アルミニ
ウム、銀、錫、鉛などの金属、あるいはその合金等が挙
げられる。中でも、その保存安定性等の観点から、アル
ミニウムを主体とする材料が好ましい。アルミニウムを
主体とする材料とは、アルミニウム単独、およびアルミ
ニウムと０．０１〜１０重量％の他の元素との合金ある
いは混合物をいう。他の元素としては、アルカリ金属ま
たはアルカリ土類金属、およびこれらの塩（例えば、フ
ッ化リチウム、フッ化セシウム、フッ化カルシウム等）
が好ましい。また、０．０１〜３０ｎｍ程度の薄層の酸
化アルミニウムやフッ化リチウム等の層を有機化合物層
１６上に形成し、その上に前記陰極１８を設けてもよ
い。さらに、陰極１８を所望の形状にパターニングして
もよい。陽極１４と陰極１８の双方をパターニングする
場合は、双方の電極を、一定の幅を有するストライプが
一定の間隔に平行に並列した平行細線群とし、かつ、双
方の平行細線群が互いに直交するように配置するのが好
ましい。

【００１９】陰極１８の表面（有機化合物層と反対側）
には、湿気や空気を遮断するための保護層を形成しても
よい。保護層については、特開平７−８５９７４号等に
詳細が記載されている。さらに、有機発光素子１０は、
ガラスやポリ（クロロトリフルオロエチレン）シートを
用いて封止されているのが好ましい。この中に乾燥剤や
撥水性のフッ素系不活性液体等を挿入してもよい。

【００２０】本発明において、透光性基板１２として
は、ガラス基板、プラスチック基板等を用いることがで
きるが、塗布方法により有機化合物層１６を設ける場合
は、プラスチック基板を用いるのが好ましい。大面積に
塗布する場合は、塗布液のロス等を考慮すると、ロール
コート等の連続塗布を行うのが好ましい。連続塗布を行
う場合、基板が可撓性を有していると塗布の効率が向上
するので好ましく、その点で、プラスチック基板が好ま
しい。プラスチック基板としては、耐熱性、寸法安定
性、耐溶剤性、電気絶縁性、加工性、低通気性、低吸湿
性に優れていることが必要である。このような材料とし
ては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレ
フタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレ
ン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリア
リレート、アリルジグリコールカーボネート、ポリイミ
ド等が挙げられる。プラスチック基板の陽極１４と接す
る面（以下、「表面」という。）および／または陽極１
４と反対面（以下、「裏面」という。）に、透湿防止層
（ガスバリア層）を設置すると、基板の寸法安定性、耐
熱性、耐溶剤性、低吸湿性等が向上するので好ましい。
透湿防止層（ガスバリア層）の材料としては、窒化珪素
や酸化珪素等の無機物を用いるのが好ましく、例えば、
これらの材料を高周波スパッタリング法等により成膜し
て設けることができる。さらに、必要に応じて、透光性
基板１２にハードコート層やアンダーコート層を設けて
もよい。

【００２１】有機発光素子１０は、陽極１４と陰極１８
の間に直流（必要に応じて交流成分を含んでもよい）電
圧（通常２ボルト〜３０ボルトの範囲のパルス電圧）、
またはパルス電流を印加することにより、発光させるこ
とができる。また、特開平２−１４８６８７号、同６−
３０１３５５号、同５−２９０８０号、同７−１３４５
５８号、同８−２３４６８５号、同８−２４１０４７号
公報等に記載の方法により駆動させることできる。

【００２２】

【実施例】次に、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらの例によって限定されるものでは
ない。 実施例１ 下記表１に示す構成の有機ＥＬ素子Ａ〜Ｊを作製した。
１０ｃｍ角のガラス基板上に、マスクを用いてスパッタ
により、幅３ｍｍ、長さ１０ｃｍのストライプを、１ｍ
ｍ幅で平行に配列した陽極（材料は下記表１に示す。）
を形成した。いずれの陽極も、可視光領域における光透
過率は、３０％以上であった。次に、該基板をイソプロ
ピルアルコール（ＩＰＡ）中に浸漬し、１５分間超音波
洗浄した後、ＵＶ−オゾン照射器で３０分間処理した。
その後、陽極の上全面に、以下の方法で調製した導電性
高分子層用塗布液、または有機発光層用塗布液をスピン
コートして、１あるいは２の有機化合物層を形成した。
その後、該有機化合物層上に陰極（材料は下記表１に示
す。）を真空蒸着し、有機ＥＬ素子Ａ〜Ｊを作製した。

【００２３】前記導電性高分子層用塗布液、および有機
発光層用塗布液の調製法および成膜法を以下に示す。 ポリ［９、９−ビス（３，６−ジオキサヘプチル）
−フルオレン−２，７−ジイル］（平均分子量５０万）
の１．５％トルエン溶液を調製して、有機発光層用の塗
布液を得た。該塗布液を窒素雰囲気下で、陽極等の
上、全面にスピンコートした後、１００℃で１時間真空
乾燥した。 ２−メトキシ−５−（２’エチルヘキシロキシ）パ
ラフェニレンビニレン（平均分子量５０万）の０．５％
（キシレンとテトラヒドロフランの混合比３：１）溶液
を調製し、有機発光層用の塗布液を得た。陽極等の上
全面に、該塗布液を窒素雰囲気下でスピンコートし、そ
の後、１００℃で１時間真空乾燥した。 ＢＡＹＥＲ社製のポリ（エチレンジオキシチオフェ
ン）・ポリスチレンスルホン酸水分散物（固形分１．３
％）を導電性高分子層用の塗布液として用いた。該塗
布液を、陽極の上、全面にそのままスピンコートしたの
ち、１００℃で１時間真空乾燥した。 エメラルディン型ポリアニリンの樟脳スルホン酸塩
とＰＭＭＡを重量比で２０：８０になるようにメタクレ
ゾールとテトラヒドロフランの混合溶媒（混合比２：
１）に溶解し、導電性高分子層用の塗布液を得た。該
塗布液を、陽極の上全面に、窒素雰囲気下でスピンコー
トしたのち、１００℃で１時間真空乾燥した。

【００２４】

【表１】

【００２５】次に、図３に示す様に、前記有機ＥＬ素子
Ａ〜Ｊの１０ｃｍ長の各々の陽極パターンの両端から陽
極接点を取り、それと直交するガラス基板の陰極面上か
ら陰極接点を取り１０秒間電圧を印加し、３ｍｍ幅×１
０ｃｍ長のパターン内の中心部と端部の輝度を、輝度計
「ＴＯＰＣＯＮ ＢＭ−８」を用いて各々測定した。ま
た、電圧を印加した際の、素子の発熱を熱電対型接触温
度計を用いて測定した。結果を下記表２に示す。尚、表
２中、発熱欄の「大」は、中央部において温度上昇が１
０℃を超えていたことを示し、「小」は、温度上昇が１
０℃以下であったことを示す。

【００２６】

【表２】

【００２７】表２の結果より、実施例の有機ＥＬ素子
は、同等の電圧印加により、中央部の輝度が比較例と較
べて顕著に高く、かつ端部と中央部との輝度ムラも顕著
に低減されていることが実証された。さらに、電圧印加
時の発熱が著しく低減されることが実証された。さらに
導電性高分子層を陽極に接して設けた実施例では、輝度
ムラがさらに改善されることが実証された。

【００２８】実施例２ 図２に示すように、１０ｃｍ角のポリエチレンナフタレ
ートフィルム１２ａ（膜厚２００μｍ）に酸化珪素を全
面に２００ｎｍの膜厚でスパッタで成膜し、透湿防止層
１２ｂを形成し基板１２とした。前記基板１２の透湿防
止層１２ｂとは反対の面に、マスクを介して、幅３ｍ
ｍ、長さ９ｃｍのストライプを、１ｍｍの間隔をおいて
２０本並べて陽極１４を形成した。陽極１４の材料とし
ては、酸化亜鉛インジウム（比抵抗値６．５×１０^-4Ω
・ｃｍ）を膜厚１００ｎｍで成膜した（１４ａ）後、白
金（比抵抗値１．０６×１０^-5Ω・ｃｍ）を１５ｎｍの
厚みで形成した（１４ｂ）。この陽極１４の可視光領域
（４００〜７００ｎｍ）における光透過率は３０％以上
であった。また、陽極１４の表面抵抗は、０．１Ω／□
であった。実施例１と同様に洗浄、ＵＶ−オゾン照射し
たあと、陽極１４の上に実施例１と同様に、の導電性
高分子層用塗布液を膜厚５０ｎｍとなるように、さらに
の有機発光層用塗布液を膜厚８０ｎｍになるように塗
布して、導電性高分子層１６ａおよび有機発光層１６ｂ
を各々形成し、２層からなる有機化合物層１６を形成し
た。さらにこの上に、フッ化リチウムを３ｎｍ（１８
ａ）、アルミニウムを１５０ｎｍ（１８ｂ）順次真空蒸
着して、陰極１８を形成した。そして、両電極の接点部
を除き、素子の表面全体を酸化珪素で覆って保護層２０
を形成し、有機ＥＬ素子Ｋを得た。次に、図３に示すよ
うに、両電極の接点を取り、電圧を１０Ｖ印加すると、
２０本の各ラインがほぼ一様に発光し、電圧印加時の発
熱も小さかった。

【００２９】陽極１４として、白金の層（１４ｂ）を形
成しなかった以外は、同一の構成の比較用素子Ｌを作製
した。この素子に同様に電圧を印加したところ、発光は
したものの、素子Ｋと比較して中心部の輝度が著しく低
く、電圧印加時の発熱も大きかった。

【００３０】次に、透湿防止層１２ｂを形成しなかった
以外は、有機ＥＬ素子Ｋと同様にして、有機ＥＬ素子Ｍ
を作製した。素子ＫとＭを、６０℃９０％の条件に３日
間保存して安定性を比較した。透湿防止層のある素子で
は、ほぼ同じ強度の発光が見られたが、透湿防止層のな
い素子は弱い発光となった。また、透湿防止層のない素
子は、カールの程度が大きかった。基板１２のプラスチ
ック材料を、ポリエチレンフタレートから、ポリアクリ
レート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、お
よびポリエチレンテレフタレートに代えた場合も、同様
の結果であった。このことより、本発明の有機ＥＬ素子
を、プラスチック基板を用いて作製する場合は、透湿防
止層を基板に設置すると、保存安定性が向上することが
わかった。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、大面積化した場合で
も、輝度ムラおよび電圧印加時の発熱が低減された有機
発光素子を提供することができる。また、本発明によれ
ば、輝度ムラおよび発熱が低減された有機発光素子を、
容易に作製することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の有機発光素子の一態様の概略断面図
である。

【図２】 実施例で作製した有機発光素子の概略断面図
である。

【図３】 実施例における有機発光素子の電圧印加の方
法を模式的に示した図である。

【符号の説明】

１０ 本発明の有機発光素子 １２ 基板 １４ 陽極 １６ 有機化合物層 １８ 陰極 ２０ 保護層

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光性基板と、その上に、２０℃におけ
   る比抵抗値が１×１０^-4Ω・ｃｍ以下の高導電性金属材
   料からなり、かつ、可視光領域において少なくとも３０
   ％の光透過率を有する陽極と、その上に、高分子化合物
   を含有する１以上の有機化合物層と、さらにその上に、
   陰極とを有する有機発光素子。
2. 【請求項２】 １以上の有機化合物層が、陽極に接して
   配置された導電性高分子を含有する導電性高分子層と、
   該導電性高分子層と陰極との間に配置された、高分子化
   合物を含有する有機発光層とを含むことを特徴とする請
   求項１に記載の有機発光素子。
3. 【請求項３】 導電性高分子がポリアニリン誘導体、ポ
   リチオフェン誘導体またはポリピロール誘導体であるこ
   とを特徴とする請求項２に記載の有機発光素子。
4. 【請求項４】 透光性基板がプラスチックからなり、か
   つ、該基板の陽極と接する面および／または該基板の陽
   極と反対側の面に、実質的に透明な透湿防止層を有する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記
   載の有機発光素子。
5. 【請求項５】 陰極がアルミニウムを主とする材料で形
   成されていることを特徴とする請求項１から請求項４の
   いずれかに記載の有機発光素子。
6. 【請求項６】 透光性基板上に、２０℃における比抵抗
   値が１×１０^-4Ω・ｃｍ以下の高導電性金属材料を、可
   視光領域において少なくとも３０％の光透過率を有する
   厚さで成膜して陽極を形成する陽極形成工程と、形成さ
   れた陽極上に高分子化合物を含有する塗布液を塗布し、
   １以上の有機化合物層を形成する有機化合物層形成工程
   と、有機化合物層上に陰極を形成する陰極形成工程とを
   含む有機発光素子の製造方法。
7. 【請求項７】 有機化合物層形成工程が、陽極上に、導
   電性高分子化合物を含有する塗布液を塗布し、導電性高
   分子層を形成する第１の有機化合物層形成工程と、さら
   にその上に、高分子化合物を含有する塗布液を塗布し、
   有機発光層を形成する第２の有機化合物層形成工程とを
   含むことを特徴とする請求項６に記載の有機発光素子の
   製造方法。