JP2001035661A

JP2001035661A - 多層有機発光素子

Info

Publication number: JP2001035661A
Application number: JP11203951A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Araki; 康荒木
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd; Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp; Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1999-07-16
Filing date: 1999-07-16
Publication date: 2001-02-09

Abstract

(57)【要約】【課題】有機発光素子、特に高出力の多層有機発光素
子を提供する。【解決手段】２つの電極間に複数の発光層を有し、そ
れら複数の発光層の間に少なくとも１つの内部電極を有
し、この内部電極の光透過率が発光スペクトルのピーク
波長において40％以上である多層有機発光素子。ここ
で、内部電極の光透過率のピーク値は多層有機発光素子
の発光スペクトルのピーク波長±100nmの範囲にあり、
光透過率のピークの半値幅は１nm以上350nm以下であ
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、特に
高出力の多層有機発光素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】有機発光素子（以下、有機EL素子と称す
る）は、蒸着法や塗布法を用いて比較的容易に面発光素
子として形成できるため、フラットパネルディスプレイ
用として非常に有望視されている。近年、有機EL素子は
盛んに研究されており、無機LEDに匹敵する優れた性能
を有する有機EL素子が開発されてきている。しかしなが
ら、無機発光素子はレーザー発振に成功し、これを用い
た高出力無機LDが既に実用化されているのに対して、有
機EL素子は未だ開発レベルにあり、高出力性能で劣る。
そのため、より高出力の有機EL素子の開発が望まれてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は有機EL
素子、特に高出力の多層有機EL素子を提供することであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者は、２つの電極間に複数の発光層を有
し、それら複数の発光層の間に少なくとも１つの内部電
極を有し、この内部電極の光透過率が発光スペクトルの
ピーク波長において40％以上である多層有機EL素子は高
出力を示すことを発見し、本発明に想到した。

【０００５】また、本発明の多層有機EL素子は、以下
（１）〜（６）の好ましい条件を満たすことにより、一
層高出力となる。（１）多層有機EL素子は内部電極を２つ以上有するのが
好ましく、３つ以上有するのがより好ましい。（２）内部電極の光透過率のピーク値は多層有機EL素子
の発光スペクトルのピーク波長±100nmの範囲にあるの
が好ましく、光透過率のピークの半値幅は１nm以上350n
m以下であるのが好ましい。（３）複数の発光層は同じ発光材料からなるのが好まし
い。（４）内部電極の表面抵抗は15Ω／□以下であるのが好
ましい。（５）内部電極は２種以上の材料からなる多層薄膜であ
るのが好ましく、３種以上の材料からなる多層薄膜であ
るのがより好ましい。（６）内部電極は主成分がITO、酸化インジウム、酸化
スズ及び酸化インジウム酸化亜鉛合金のいずれかである
のが好ましい。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の多層有機EL素子は２つの
電極間に複数の発光層を有し、それら複数の発光層の間
に少なくとも１つの内部電極を有し、この内部電極は発
光スペクトルのピーク波長において高い光透過率を示
す。

【０００７】本発明において内部電極とは発光層間に挟
まれた電極のことである。従来の有機EL素子は１つの背
面電極と１つの透過電極に挟まれた有機発光層からなる
ために、取り出せる光の出力は１層の発光層より放出さ
れる光のみに限られていた。本発明では有機EL素子の発
光スペクトルの波長域において高い光透過率を示す内部
電極を用いて、２層以上の発光層から光を取り出すこと
ができるため、最高出力を上げることができる。

【０００８】本発明の多層有機EL素子は、基板上に例え
ば陽極、第１の有機層（発光材料を含む）、陰極、第２
の有機層（発光材料を含む）及び陽極を積層して構成す
るが、この場合２つの陽極と１つの陰極にそれぞれ直流
電圧を印加すると、２つの有機層が同時に発光する。上
述の構成の上に、更に第３の有機層（発光材料を含む）
及び陰極を設け２つの陽極及び２つの陰極にそれぞれ直
流電圧を印加すると３つの有機層が同時に発光する。そ
れらの光を効率よく取り出すことにより、最高出力を上
げることができる。本発明の多層有機EL素子は２層以
上、好ましくは３層以上、より好ましくは４層以上の発
光層を有する。すなわち、本発明の多層有機EL素子は内
部電極を２つ以上有するのが好ましく、３つ以上有する
のがより好ましい。

【０００９】本発明の多層有機EL素子の電極間の構成は
基本的には、陽極、任意で設けるホール輸送層、発光
層、任意で設ける電子輸送層及び陰極を順に積層してな
る。具体的には、陽極／発光層／陰極からなる構成、陽
極／ホール輸送層／発光層／陰極からなる構成、陽極／
発光層／電子輸送層／陰極からなる構成、陽極／ホール
輸送層／発光層／電子輸送層／陰極からなる構成等が可
能である。また、これらを逆に積層した構成も可能であ
る。さらに、発光層、ホール輸送層又は電子輸送層を複
数層設けたり、ホール注入層、電子注入層を設けてもよ
い。

【００１０】さらに本発明では、陽極に接して導電性高
分子層を設置してもよい。導電性高分子層を設置するこ
とにより、駆動電圧がほとんど上昇することなく有機層
の膜を厚くすることができ、輝度ムラやショートの発生
を抑えることができる。

【００１１】電極等が無機層である場合、真空蒸着法、
スパッタ法、イオンプレーティング法等の公知の方法で
形成できる。また、有機層は、真空蒸着法、スパッタ
法、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
法を用いて形成することができる。溶媒を使い分けるこ
とにより多層塗布も可能である。

【００１２】本発明の多層有機EL素子は単一の画素でも
使用できるが、好ましくは発光色別に複数列設けられた
ドットアレイとして使用する。各発光色は１ラインで
も、複数のラインになっていてもよい。１画素のサイズ
は、10〜500μm、好ましくは50〜300μmである。

【００１３】以下、本発明の多層有機EL素子の各層につ
いて詳述する。

【００１４】〔１〕電極本発明における内部電極は陽極であっても、陰極であっ
てもよい。ただし、内部電極は２層の有機層に対して電
圧を印加するのに使われるため、内部電極の陰極、陽極
は交互に積層されるのが好ましい。本発明の内部電極は
多層有機EL素子の発光スペクトルの波長域において光透
過率が高くなければならない。具体的には、内部電極の
光透過率のピーク波長λ_Tは有機EL素子の発光スペクト
ルのピーク波長をλ_ELとすると、λ_EL±100nmの範囲に
あるのが好ましく、λ_EL±50nmの範囲にあるのがより好
ましく、λ_EL±20nmの範囲にあるのが特に好ましい。

【００１５】内部電極の光透過率は発光スペクトルのピ
ーク波長において、40％以上であるのが好ましく、60％
以上であるのがより好ましく、80％以上であるのが特に
好ましい。また、本発明の内部電極は可視光領域全体に
おいて光透過率が高い必要はない。内部電極の光透過率
のピークの半値幅は１nm以上350nm以下であるのが好ま
しく、１nm以上300nm以下であるのがより好ましく、１n
m以上150nm以下であるのが特に好ましい。

【００１６】内部電極の表面抵抗を低く抑えることで、
有機EL素子の発光効率を上げることができる。内部電極
の表面抵抗は好ましくは15Ω／□以下、より好ましくは
５Ω／□以下、特に好ましくは１Ω／□以下、最も好ま
しくは0.1Ω／□以下である。

【００１７】高い光透過率と低い表面抵抗を両立するた
めや電子注入性とホール注入性を最適化するために、内
部電極を２種以上の材料を用いた多層薄膜構造とするの
が好ましく、３種以上の材料を用いた多層薄膜構造とす
るのがより好ましい。前記材料は電極として用いること
ができるものであれば何でもよく、酸化インジウムにス
ズがドープされたITO、酸化インジウム、酸化スズ又は
酸化インジウム酸化亜鉛合金が好ましい。金、白金、銀
マグネシウム等の金属薄膜を用いてもよい。ポリアニリ
ン、ポリチオフェン、ポリピロール、それらの誘導体等
の有機材料も使用可能である。

【００１８】また、内部電極は有機層に電子またはホー
ルを注入できればいいので、表面が電極でその間は絶縁
体であってもよい。そのような内部電極の例として、Si
O₂、サファイヤ又はプラスチックを挟んで電極を配置し
たものが挙げられる。

【００１９】発光層間に配置される光透過性の内部電極
の他に、多層有機EL素子の両面に２つの外部電極が存在
する。その２つの外部電極は陽極及び陰極であり、一方
は光透過率が高く、一方は反射率が高いことが好まし
い。光透過率の高い電極としては、上記ITO等の透明電
極以外に金属薄膜、透明電極の上に金属薄膜を蒸着した
電極、ポリアニリン等の有機材料を用いた有機透明導電
性薄膜等が知られている。透明導電性薄膜については沢
田豊監修「透明導電膜の新展開」シーエムシー刊（199
9）に詳細に記載されており、本発明に適用できる。

【００２０】陽極の材料としては、仕事関数が高いIT
O、酸化インジウム、酸化スズ、酸化インジウム酸化亜
鉛合金等が好ましい。また、金、白金を代表とする金属
薄膜を用いてもよく、ポリアニリン、ポリチオフェン、
ポロピロール、それらの誘導体等の有機材料も使用可能
である。一方、陰極の材料としては、仕事関数が低いL
i、K等のアルカリ金属やMg、Ca等のアルカリ土類金属を
用いるのが、電子注入性の観点から好ましい。また、安
定なAl等を用いるのも好ましい。安定性と電子注入性を
両立させるために２種以上の材料を含む層にしてもよ
く、それらの材料については特開平2-15595、特開平5-1
21172等に記載されている。

【００２１】電極のパターニングは、フォトリソグラフ
ィー等による化学的エッチング、レーザー等を用いた物
理的エッチング等により行う。また、マスクを重ねて真
空蒸着やスパッタリング等を行なってパターニングして
もよい。

【００２２】〔２〕発光層本発明の多層有機EL素子に使用する発光層は、電子輸送
性であってもホール輸送性であってもよい。発光層は少
なくとも一種の発光材料を含有する。発光材料は励起さ
れて蛍光を発することのできるものであればよく、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、シッフ塩基と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
土類錯体等が使用可能である。

【００２３】これらの発光材料は単独で用いても複数併
用してもよい。また、キャリア輸送性の高分子中に分子
分散させるか、或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使用
してもよい。ここで、低分子キャリア輸送剤とは電子輸
送性（電子受容性）又はホール輸送性（電子供与性）の
低分子材料をいい、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、ポリメチルアクリレート、ポ
リスチレン、ポリカーボネート等のような電気的に不活
性な高分子をいう。

【００２４】発光層に高分子発光材料を用いることも好
ましい。高分子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共役系高分子や、低分子色素、テト
ラフェニルジアミン、トリフェニルアミン等を主鎖や側
鎖に導入した高分子等が挙げられる。高分子発光材料に
低分子発光材料を混合して使用してもよい。

【００２５】複数の発光層に含まれる各発光材料は、同
じでも異なっていてもよいが、同じであるのが好まし
い。

【００２６】〔３〕基板本発明において、透明基板として通常のガラス基板の他
にプラスチック基板を使用することができる。基板とし
て用いるプラスチックは耐熱性、寸法安定性、耐溶剤
性、電気絶縁性、加工性、低通気性及び低吸湿性に優れ
ていることが必要である。このようなプラスチックとし
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。

【００２７】基板の電極側の面、電極と反対側の面、又
はその両方に透湿防止層（ガスバリア層）を設置するの
が好ましい。透湿防止層を構成する材料としては窒化ケ
イ素や酸化ケイ素等の無機物が好ましい。透湿防止層は
高周波スパッタリング法等により成膜できる。また、必
要に応じてハードコート層やアンダーコート層を設けて
もよい。

【００２８】〔４〕ホール輸送層ホール輸送層を形成するホール輸送性化合物としては、
ポリ-N-ビニルカルバゾール誘導体、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、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、ポリフィリン誘導体（フタロシアニン
等）、芳香族三級アミン化合物、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
使用可能である。

【００２９】〔５〕電子輸送層電子輸送層を形成する電子輸送性化合物としては、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
導体等が挙げられる。電子輸送層の上に陰極を設ける場
合、それらの間に酸化アルミニウム、フッ化リチウム等
の薄層（0.01〜10nm程度）を挟んでもよい。

【００３０】〔６〕導電性高分子層導電性高分子層を形成する導電性高分子としては、WO98
/05187等に記載のポリアニリン誘導体、ポリチオフェン
誘導体及びポリピロール誘導体が好ましい。これらはプ
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してもよく、必要に応じて他
の高分子（ポリメチルメタクリレート（PMMA）、ポリ-N
-ビニルカルバゾール（PVCz）等）と混合して使用して
もよい。導電性高分子層の表面抵抗は10000Ω／□以下
であるのが好ましく、膜厚は好ましくは10nm〜1000nmで
あり、より好ましくは20nm〜200nmである。

【００３１】〔７〕その他の層湿気や空気を遮断するために、陰極の表面（有機層と反
対側の面）に特開平7-85974号等に記載の保護層を形成
してもよい。更に、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することが好ましい。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。

【００３２】また、有機EL素子には一般に水分や酸素の
侵入を防止するための封止層を設ける。封止層を形成す
る封止材料としては、テトラフルオロエチレンと少なく
とも１種のコモノマーとの共重合体、共重合主鎖に環状
構造を有する含フッ素共重合体、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポ
リユリア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロト
リフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレ
ン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロ
エチレンの共重合体、吸水率１％以上の吸水性物質と吸
水率0.1％以下の防湿性物質の混合物、金属（In、Sn、P
b、Au、Cu、Ag、Al、Ti、Ni等）、金属酸化物（MgO、Si
O、SiO₂、Al₂O₃、GeO、NiO、CaO、BaO、Fe₂O₃、Y₂O₃、T
iO₂等）、金属フッ化物（MgF₂、LiF、AlF₃、CaF₂等）、
液状フッ素化炭素（パーフルオロアルカン、パーフルオ
ロアミン、パーフルオロエーテル等）、等該液状フッ素
化炭素に水分や酸素を吸着する吸着剤を分散させたもの
等が使用可能である。

【００３３】

【実施例】比較例１ 25mm角のガラス基板をアセトン、セミコクリーン、イソ
プロピルアルコール（IPA）で超音波洗浄し、次いでIPA
煮沸洗浄し、更にUV/O₃洗浄を行った。そのガラス基板
をスパッタ室に移動し、図１のマスクと共に基板ホルダ
ーに固定し、スパッタ室内を３×10^-5Paに減圧した。そ
のガラス基板にITOを厚み0.2μmとなるようにスパッタ
した。得られたITO基板を有機層蒸着室に移動し、室内
を３×10^- ⁴Paに減圧し、基板ホルダーを回転させなが
ら、図２のマスクを用いて、順にTPD（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、
蒸着速度３〜４Å/秒、厚み400Å）及びAlq（トリス（8
-キノリノラト）アルミニウム、蒸着速度３〜６Å/秒、
厚み600Å）を蒸着した。これを金属蒸着室に移動し、
室内を３×10^-4Paに減圧し、図３のマスクを用いてMg/A
g合金（モル比Mg/Ag＝10：１、以下Mg/Ag合金のモル比
は全て同じ）を厚み0.5μmになるように蒸着し、有機EL
素子を形成した。この有機EL素子の輝度と発光スペクト
ルを測定し、最高出力を求めた。

【００３４】実施例１ Mg/Ag合金の蒸着厚みを30Åとしたこと以外は比較例１
と同様にMg/Ag合金の蒸着まで行った。その上に図３の
マスクを用いて、順にITOのスパッタリング（厚み0.2μ
m）及びMg/Ag合金の蒸着（厚み30Å）を行った。この電
極を内部電極１とする。次にその上に図２のマスクを用
いて、順にAlq（厚み600Å）及びTPD（厚み400Å）を蒸
着した。最後に図１のマスクを用いてPtを厚み0.5μmと
なるように蒸着し、有機EL素子を形成した。この有機EL
素子の輝度と発光スペクトルを測定し、最高出力を求め
た。また、内部電極１の光透過率（実線）及び得られた
有機EL素子の発光スペクトル（一点破線）を図４に示
す。内部電極１の表面抵抗は７Ω／□であった。

【００３５】実施例２ Ptの蒸着厚みを30Åとしたこと以外は実施例１と同様に
Ptの蒸着まで行った。その上に図１のマスクを用いてIT
Oを厚み0.2μmとなるようにスパッタした。この電極を
内部電極２とする。次にその上に図２のマスクを用い
て、順にTPD（厚み400Å）及びAlq（厚み600Å）を蒸着
した。最後に図３のマスクを用いて、順にMg/Ag合金
（厚み0.6μm）及びAg（厚み0.5μm）を蒸着し、有機EL
素子を形成した。この有機EL素子の輝度と発光スペクト
ルを測定し、最高出力を求めた。また、内部電極２の光
透過率（実線）及び得られた有機EL素子の発光スペクト
ル（一点破線）を図５に示す。内部電極２の表面抵抗は
14Ω／□であった。

【００３６】実施例３実施例２において最後に行ったMg/Ag合金（厚み0.6μ
m）及びAg（厚み0.5μm）の蒸着に代えて、Mg/Ag合金
（厚み30Å）の蒸着を行ったこと以外は実施例２と同様
にMg/Ag合金の蒸着まで行った。その上にITOを厚み0.2
μmとなるようにスパッタし、続いて蒸着室にてMg/Ag合
金を厚み30Åとなるように蒸着した。この電極を内部電
極３とする。次にその上に図２のマスクを用いて、順に
Alq（厚み600Å）及びTPD（厚み400Å）を蒸着した。最
後に図１のマスクを用いてPtを厚み0.5μmとなるように
蒸着し、有機EL素子を形成した。この有機EL素子の輝度
と発光スペクトルを測定し、最高出力を求めた。また、
内部電極３の光透過率及び得られた有機EL素子の発光ス
ペクトルを測定したところ、図４と全く同様の結果が得
られた。内部電極３の表面抵抗は７Ω／□であった。

【００３７】実施例４ Mg/Ag合金の蒸着厚みを30Åとしたこと以外は比較例１
と同様にMg/Ag合金の蒸着まで行った。その上に図３の
マスクを用いて、順にITOのスパッタリング（厚み0.2μ
m）、Mg/Ag合金の蒸着（厚み30Å）及びITOのスパッタ
リング（厚み0.2μm）を行った。この電極を内部電極４
とする。次にその上に図２のマスクを用いて、順にAlq
（厚み600Å）及びTPD（厚み400Å）を蒸着した。最後
に図１のマスクを用いてPtを厚み0.5μmとなるように蒸
着し、有機EL素子を形成した。この有機EL素子の輝度と
発光スペクトルを測定し、最高出力を求めた。また、内
部電極４の光透過率（実線）及び得られた有機EL素子の
発光スペクトル（一点破線）を図６に示す。内部電極４
の表面抵抗は0.5Ω／□であった。

【００３８】比較例１及び実施例１〜４で得られた有機
EL素子の最高出力を表１に示す。

【００３９】

【００４０】表１より、比較例１の有機EL素子と比較し
て本発明の有機EL素子は最高出力が高く、実施例１、
２、３と順に最高出力が上がることから、内部電極を増
やすと全体の光透過率は下がるが、発光層が増えること
により高出力となることが分かる。また、実施例１と実
施例４の比較により、内部電極の数は同じでも、内部電
極を多層薄膜構造にし光透過率の半値幅を狭くすると最
高出力が向上することが確認できた。なお、各有機EL素
子の発光スペクトルは全く同じであった。

【００４１】比較例２両外部電極間の構成を、図２のマスクを用いて、順に銅
フタロシアニン（厚み200Å）、TPD（厚み600Å）、DPV
Bi（4,4'-ビス（2,2'-ジフェニルビニル）ビフェニル、
厚み400Å）及びAlq（厚み200Å）を蒸着して形成した
こと以外は比較例１と同様に有機EL素子を形成した。こ
の有機EL素子の輝度と発光スペクトルを測定し、最高出
力を求めた。

【００４２】実施例５ Mg/Ag合金の蒸着厚みを30Åとしたこと以外は比較例２
と同様にMg/Ag合金の蒸着まで行った。その上に図３の
マスクを用いて、順にITOのスパッタリング（厚み0.2μ
m）及びMg/Ag合金の蒸着（厚み30Å）を行った。この電
極を内部電極５とする。次にその上に図２のマスクを用
いて、順にAlq（厚み200Å）、DPVBi（厚み400Å）、TP
D（厚み600Å）及び銅フタロシアニン（厚み200Å）を
蒸着した。続いてその上に図１のマスクを用いて、順に
Ptの蒸着（厚み30Å）及びITOのスパッタリング（厚み
0.2μm）を行った。この電極を内部電極６とする。更に
その上に図２のマスクを用いて、順に銅フタロシアニン
（厚み200Å）、TPD（厚み600Å）、DPVBi（厚み400
Å）及びAlq（厚み200Å）を蒸着した。最後に図３のマ
スクを用いて、順にMg/Ag合金（厚み0.6μm）及びAg
（厚み0.5μm）を蒸着し、有機EL素子を形成した。この
有機EL素子の輝度と発光スペクトルを測定し、最高出力
を求めた。また、内部電極５、６の光透過率（実線）及
び得られた有機EL素子の発光スペクトル（一点破線）を
それぞれ図７、８に示す。内部電極５の表面抵抗は７Ω
／□、内部電極６の表面抵抗は14Ω／□であった。

【００４３】実施例６実施例５において最後に行ったMg/Ag合金（厚み0.6μ
m）及びAg（厚み0.5μm）の蒸着に代えて、Mg/Ag合金
（厚み30Å）の蒸着を行ったこと以外は実施例５と同様
にMg/Ag合金の蒸着まで行った。その上にITOを厚み0.2
μmとなるようにスパッタし、続いて蒸着室にてMg/Ag合
金を厚み30Åとなるように蒸着した。この電極を内部電
極７とする。次にその上に図２のマスクを用いて、順に
Alq（厚み200Å）、DPVBi（厚み400Å）、TPD（厚み600
Å）及び銅フタロシアニン（厚み200Å）を蒸着した。
最後に図１のマスクを用いてPtを厚み0.5μmとなるよう
に蒸着し、有機EL素子を形成した。この有機EL素子の輝
度と発光スペクトルを測定し、最高出力を求めた。ま
た、内部電極７の光透過率及び得られた有機EL素子の発
光スペクトルを測定したところ、図７と全く同様の結果
が得られた。内部電極７の表面抵抗は７Ω／□であっ
た。

【００４４】実施例７ Mg/Ag合金の蒸着厚みを30Åとしたこと以外は比較例２
と同様にMg/Ag合金の蒸着まで行った。その上に図３の
マスクを用いて、順にITOのスパッタリング（厚み0.2μ
m）、Mg/Ag合金の蒸着（厚み30Å）及びITOのスパッタ
リング（厚み0.2μm）を行った。この電極を内部電極８
とする。次にその上に図２のマスクを用いて、順にAlq
（厚み200Å）、DPVBi（厚み400Å）、TPD（厚み600
Å）及び銅フタロシアニン（厚み200Å）を蒸着した。
続いてその上に図１のマスクを用いて、順にPtの蒸着
（厚み30Å）、ITOのスパッタリング（厚み0.2μm）、P
tの蒸着（厚み30Å）及びITOのスパッタリング（厚み0.
2μm）を行った。この電極を内部電極９とする。更にそ
の上に図２のマスクを用いて、順に銅フタロシアニン
（厚み200Å）、TPD（厚み600Å）、DPVBi（厚み400
Å）及びAlq（厚み200Å）を蒸着した。最後に図３のマ
スクを用いて、順にMg/Ag合金（厚み0.6μm）及びAg
（厚み0.5μm）を蒸着し、有機EL素子を形成した。この
有機EL素子の輝度と発光スペクトルを測定し、最高出力
を求めた。また、内部電極８、９の光透過率（実線）及
び得られた有機EL素子の発光スペクトル（一点破線）を
それぞれ図９、10に示す。内部電極８及び９の表面抵抗
は10Ω／□であった。

【００４５】比較例２及び実施例５〜７で得られた有機
EL素子の最高出力を表２に示す。

【００４６】

【００４７】表２より、比較例２の有機EL素子と比較し
て本発明の有機EL素子は最高出力が高く、実施例５、６
と順に最高出力が上がることから、内部電極を増やすと
全体の光透過率は下がるが、発光層が増えることにより
高出力となることが分かる。また、実施例５と実施例７
の比較により、内部電極の数は同じでも、内部電極を多
層薄膜構造にし光透過率の半値幅を狭くすると最高出力
が向上することが確認できた。なお、各有機EL素子の発
光スペクトルは全く同じであった。

【００４８】

【発明の効果】以上詳述したように、複数の発光層及び
それらの間に少なくとも１つの内部電極を有する本発明
の多層有機EL素子は、高出力を示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機EL素子の形成においてパターニ
ングに用いたマスクの形状を示す概略図である。

【図２】本発明の有機EL素子の形成においてパターニ
ングに用いたマスクの形状を示す概略図である。

【図３】本発明の有機EL素子の形成においてパターニ
ングに用いたマスクの形状を示す概略図である。

【図４】実施例１及び３の有機EL素子の発光スペクト
ル（一点破線）並びに内部電極１及び３の光透過率（実
線）を示すグラフである。

【図５】実施例２の有機EL素子の発光スペクトル（一
点破線）及び内部電極２の光透過率（実線）を示すグラ
フである。

【図６】実施例４の有機EL素子の発光スペクトル（一
点破線）及び内部電極４の光透過率（実線）を示すグラ
フである。

【図７】実施例５及び６の有機EL素子の発光スペクト
ル（一点破線）並びに内部電極５及び７の光透過率（実
線）を示すグラフである。

【図８】実施例５の有機EL素子の発光スペクトル（一
点破線）及び内部電極６の光透過率（実線）を示すグラ
フである。

【図９】実施例７の有機EL素子の発光スペクトル（一
点破線）及び内部電極８の光透過率（実線）を示すグラ
フである。

【図10】実施例７の有機EL素子の発光スペクトル（一
点破線）及び内部電極９の光透過率（実線）を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１・・・マスク２・・・薄膜部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２つの電極間に複数の発光層を有する多
層有機発光素子において、前記複数の発光層の間に少な
くとも１つの内部電極を有し、前記内部電極の光透過率
が発光スペクトルのピーク波長において40％以上である
ことを特徴とする多層有機発光素子。
【請求項２】請求項１に記載の多層有機発光素子にお
いて、前記内部電極を２つ以上有することを特徴とする
多層有機発光素子。
【請求項３】請求項２に記載の多層有機発光素子にお
いて、前記内部電極を３つ以上有することを特徴とする
多層有機発光素子。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の多層有
機発光素子において、前記内部電極の光透過率のピーク
値が、発光スペクトルのピーク波長±100nmの範囲にあ
り、前記光透過率のピークの半値幅が１nm以上350nm以
下であることを特徴とする多層有機発光素子。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の多層有
機発光素子において、前記複数の発光層が同じ発光材料
からなることを特徴とする多層有機発光素子。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の多層有
機発光素子において、前記内部電極の表面抵抗は15Ω／
□以下であることを特徴とする多層有機発光素子。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載の多層有
機発光素子において、前記内部電極は２種以上の材料か
らなる多層薄膜であることを特徴とする多層有機発光素
子。
【請求項８】請求項７に記載の多層有機発光素子にお
いて、前記内部電極は３種以上の材料からなる多層薄膜
であることを特徴とする多層有機発光素子。
【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載の多層有
機発光素子において、前記内部電極は主成分がITO、酸
化インジウム、酸化スズ及び酸化インジウム酸化亜鉛合
金のいずれかであることを特徴とする多層有機発光素
子。