JP2001319779A

JP2001319779A - 発光素子

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Publication number: JP2001319779A
Application number: JP2000133529A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Mishima; 雅之三島
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2000-05-02
Filing date: 2000-05-02
Publication date: 2001-11-16
Anticipated expiration: 2020-05-02
Also published as: JP4382961B2

Abstract

(57)【要約】【課題】フルカラ−ディスプレイ、バックライト、照明
光源等の面光源やプリンタ−等の光源アレイなどに有効
に利用でき、発光効率および発光輝度に優れ、特に高発
光輝度時に発光効率に優れた発光素子を提供する。【解決手段】支持基板上に設けた少なくとも陽極、二層
以上の発光層を含む有機化合物層、陰極からなる発光素
子において、発光材がオルトメタル化錯体であって該発
光材が二層以上の発光層に含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はフルカラ−ディスプ
レイ、バックライト、照明光源等の面光源やプリンタ−
等の光源アレイ等に有効に利用できる発光素子に関する
ものであり、さらに詳しくは、発光効率および発光輝度
に優れた発光素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】有機物質を使用した有機発光素子は、固
体発光型の安価な大面積フルカラ−表示素子や書き込み
光源アレイとしての用途が有望視され、多くの開発が行
われている。一般に有機発光素子は、発光層及び該層を
挟んだ一対の対向電極から構成されている。発光は、両
電極間に電界が印加されると、陰極から電子が注入さ
れ、陽極から正孔が注入される。この電子と正孔が発光
層において再結合し、エネルギ−準位が伝導体から価電
子帯に戻る際にエネルギ−を光として放出する現象であ
る。

【０００３】従来の有機発光素子は、駆動電圧が高く、
発光輝度や発光効率も低かったが、近年この点を解決す
る技術が種々報告されている。例えば、有機化合物の蒸
着により有機薄膜を形成する有機発光素子が知られてい
る（アプライドフィジクスレタ−ズ、５１巻、９１３
頁、１９８７年）。ここに記載の有機発光素子は電子輸
送材料からなる電子輸送層と正孔輸送材料からなる正孔
輸送層の積層二層構造を有し、従来の単層型素子に比べ
て発光特性が大幅に向上している。

【０００４】上記の有機発光素子は正孔輸送材料として
低分子アミン化合物、電子輸送材料兼発光材料として８
−キノリノ−ルのＡｌ錯体（Ａｌｑ）を用いており、発
光色は緑色である。その後、このような蒸着型有機発光
素子は数多く報告されている（マクロモレキュラリ−
シンポジウム、１２５巻、１頁、１９９７年記載の参考
文献参照）。

【０００５】しかしながら、この有機発光素子は無機Ｌ
ＥＤ素子や、蛍光管に比べ非常に発光効率が低く大きな
問題となっている。現在提案されている有機発光素子の
ほとんどは、有機化合物発光材の一重項励起子から得ら
れる蛍光発光を利用したものである。単純な量子化学の
メカニズムにおいては励起子状態において、蛍光発光が
得られる一重項励起子と燐光発光が得られる三重項励起
子の比は１対３であり、蛍光発光を利用している限りは
励起子の２５％しか有効活用できず発光効率の低いもの
となる。それに対して三重項励起子から得られる燐光を
利用できるようになれば、発光効率を向上できることに
なる。そのような考えのもとで近年イリジウムのフェニ
ルピリジン錯体を用いた燐光発光素子が報告されている
（アプライドフィジクスレタ−、７５巻、４頁、１９
９９年、ジャパニ−ズジャ−ナルオブアプライドフ
ィジクス、３８巻、Ｌ１５０２頁、１９９９年）。こら
らの報告では従来の蛍光利用有機発光素子に対して、２
〜３倍の発光効率を報告している。しかしながら、省エ
ネルギ−や耐久性向上の点でこれでもまだまだ低く、ま
た高輝度時の発光効率低下が著しく、さらなる発光効率
向上および発光輝度向上が強く求められている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来に
おける問題を解決し、以下の目的を達成することを課題
とする。すなわち、本発明は、フルカラ−ディスプレ
イ、バックライト、照明光源等の面光源や、プリンタ−
等の光源アレイなどに有効に利用でき、発光効率および
発光強度に優れた発光素子を提供することを目的とす
る。なかでも、高発光輝度時の発光効率の高い発光素子
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は以下
の手段により達成された。（１）支持基板上に設けた少なくとも陽極、少なくとも
発光層を二層以上含む有機化合物層および陰極からなる
発光素子において、発光材がオルトメタル化錯体であっ
て該発光材が二層以上の発光層に含まれることを特徴と
する発光素子。（２）二層以上の発光層のうち少なくとも一層に正孔輸
送材が含まれることを特徴とする前記１記載の発光素
子。（３）二層以上の発光層のうち少なくとも一層に電子輸
送材が含まれることを特徴とする前記１記載の発光素
子。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明における発光素子は、支持基板上に設けた少なく
とも陽極、少なくとも発光層を二層以上含む有機化合物
層および陰極からなり、発光材がオルトメタル化錯体で
あって、該発光材が二層以上の発光層に含まれる。中で
も、二層以上の発光層のうち少なくとも一層に正孔輸送
材を含ませるか、または二層以上の発光層のうち少なく
とも一層に電子輸送材を含ませることが好ましい。有機
化合物層の層構成は例えば、第一発光層（正孔輸送材を
含む）／第二発光層、第一発光層／第二発光層（電子輸
送材を含む）等の二層構成、第一発光層（正孔輸送材を
含む）／第二発光層／電子輸送層、正孔輸送層／第一発
光層／第二発光層（電子輸送材を含む）、第一発光層
（正孔輸送材を含む）／第二発光層／第三発光層（電子
輸送材を含む）等の三層構成、正孔輸送層／第一発光層
（正孔輸送材を含む）／第二発光層／電子輸送層、正孔
輸送層／第一発光層／第二発光層（電子輸送材を含む）
／電子輸送層等の四層構成、正孔輸送層／第一発光層
（正孔輸送材を含む）／第二発光層／第三発光層（電子
輸送材を含む／）電子輸送層等の五層構成等を挙げるこ
とができる。また陽極と正孔輸送層の間や陽極と正孔輸
送材を含む発光層との間に正孔注入層を設けることもで
きる。また発光層と電子輸送層の間に正孔ブロック層を
設けることもできる。また電子輸送層と陰極の間や電子
輸送材を含む発光層と陰極の間に電子注入層を設けるこ
ともできる。

【０００９】本発明に用いられる発光材であるオルトメ
タル化錯体とは、例えば山本明夫著「有機金属化学−基
礎と応用−」１５０頁、２３２頁、裳華房社（１９８２
年発行）やH.Yersin著「Photochemistry and Photophis
ics of Coodination Compounds」７１〜７７頁、１３５
〜１４６頁、Springer-Verlag社（１９８７年発行）等
に記載されている化合物群の総称である。オルトメタル
化錯体を形成する配位子としては種々のものがあり上記
文献にも記載されている。例えば２−フェニルピリジン
誘導体、７，８−ベンゾキノリン誘導体、２−（２−チ
エニル）ピリジン誘導体、２−（１−ナフチル）ピリジ
ン誘導体、２−フェニルキノリン誘導体等を挙げること
ができる。これらの誘導体は必要に応じて置換基を有し
ても良い。オルトメタル化錯体を形成する金属としては
例えば、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｐｔ等を挙げることができるが特
に限定されることはない。本発明に用いられるオルトメ
タル化錯体は、オルトメタル化錯体を形成するのに必要
な配位子以外に他の配位子（例えば、ジアルキルアミ
ン、ジアリールアミンなどのアミン類等）を有しても良
い。

【００１０】本発明に用いられる発光層には発光材に励
起子エネルギ−移動させるためのホスト材が共用され
る。ホスト材としては励起子エネルギ−を発光材にエネ
ルギ−移動できる化合物ならば特に限定されることはな
く、例えばカルバゾ−ル誘導体、トリアゾ−ル誘導体、
オキサゾ−ル誘導体、オキサジアゾ−ル誘導体、イミダ
ゾ−ル誘導体、ポリアリ−ルアルカン誘導体、ピラゾリ
ン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導
体、アリ−ルアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導
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、シラザン誘
導体、芳香族第三アミン化合物、スチリルアミン化合
物、芳香族ジメチリデン系化合物、ポルフィリン系化合
物、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、
ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導
体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘
導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレンペリレン
等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘
導体、８−キノリノ−ル誘導体の金属錯体やメタルフタ
ロシアニン、ベンゾオキサゾ−ルやベンゾチアゾ−ルを
配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体ポリシ
ラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾ−ル）誘導
体、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマ−、ポリ
チオフェン等の導電性高分子オリゴマ−、ポリチオフェ
ン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニ
レン誘導体、ポリフルオレン誘導体等の高分子化合物等
が挙げられる。これらは一種もしくは二種以上を混合し
て用いることができる。

【００１１】また、本発明では発光層のうち少なくとも
一層に正孔輸送材を含ませることが好ましい。この場合
には、正孔輸送材を上記ホスト材の代わりに用いてもよ
く、また、正孔輸送材を上記ホスト材に添加しても良
い。本発明に用いられる正孔輸送材としては、陽極から
正孔を注入する機能、正孔を輸送する機能、陰極から注
入された電子を障壁する機能のいずれかを有しているも
ので有れば限定されることはなく、例えば以下の材料を
挙げることができる。カルバゾ−ル誘導体、トリアゾ−
ル誘導体、オキサゾ−ル誘導体、オキサジアゾ−ル誘導
体、イミダゾ−ル誘導体、ポリアリ−ルアルカン誘導
体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレン
ジアミン誘導体、アリ−ルアミン誘導体、アミノ置換カ
ルコン誘導体、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、シ
ラザン誘導体、芳香族第三アミン化合物、スチリルアミ
ン化合物、芳香族ジメチリデン系化合物、ポルフィリン
系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカル
バゾ−ル）誘導体、アニリン系共重合体、チオフェンオ
リゴマ−、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマ
−、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポ
リフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等
の高分子化合物等が挙げられる。

【００１２】また、本発明では発光層のうち少なくとも
一層に電子輸送材を含ませることが好ましい。この場合
には、電子輸送材を上記ホスト材の代わりに用いてもよ
く、また、電子輸送材を上記ホスト材に添加しても良
い。電子輸送材としては、電子を輸送する機能、陽極か
ら注入された正孔を障壁する機能のいずれかを有してい
るもので有れば限定されることはなく、例えば以下の材
料を挙げることができる。トリアゾ−ル誘導体、オキサ
ゾ−ル誘導体、オキサジアゾ−ル誘導体、フルオレノン
誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導
体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘
導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン
誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレンペリレ
ン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン
誘導体、８−キノリノ−ル誘導体の金属錯体やメタルフ
タロシアニン、ベンゾオキサゾ−ルやベンゾチアゾ−ル
を配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、ア
ニリン系共重合体、チオフェンオリゴマ−、ポリチオフ
ェン等の導電性高分子オリゴマ−、ポリチオフェン誘導
体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘
導体、ポリフルオレン誘導体等の高分子化合物を挙げる
ことができる。

【００１３】本発明において発光層に含ませるオルトメ
タル化錯体の含有量は特に限定されることはないが、前
記ホスト材、正孔輸送材または電子輸送材に対して、好
ましくは０．１重量％以上５０重量％以下であり、さら
に好ましくは１重量％以上３０重量％以下である。これ
よりも少ないと発光効率および発光輝度が低下し、また
これより多くても発光効率および発光輝度が低下する。

【００１４】以上のようにすることにより、発光効率お
よび発光輝度ともに向上させることができる。なかで
も、高発光輝度時に発光効率の高い発光素子を得ること
ができる。高発光輝度時に発光効率が高い理由は明らか
ではないが、発光層をオルトメタル化錯体を含む二層以
上に分割し、少なくともその一層に正孔輸送材または電
子輸送材を含ませることにより、正孔や電子、または生
成した励起子を発光に有効に利用できるからではないか
と考えられる。

【００１５】以下に本発明における発光素子の構成およ
び作成方法について詳細に説明する。本発明の発光素子
の構成は、支持基板上に設けた少なくとも陽極、少なく
とも発光層を二層以上含む有機化合物層、陰極からなっ
ている。本発明に用いられる支持基板は透明であっても
不透明であっても良い。透明な支持基板を用いた場合に
は、構成としては例えば透明支持基板／陽極／有機化合
物層／陰極構成を挙げることができる。また、不透明な
支持基板を用いた場合には、例えば不透明支持基板（陰
極と併用してもよい）／陰極／有機化合物層／陽極（透
明）構成を挙げることができる。いずれの場合にも、透
明な陽極側から発光を取り出すことができればよい。以
下に透明な支持基板を用いた場合について詳細に説明す
る。

【００１６】透明な支持基板としては例えばガラス、ポ
リカ−ボネ−トシ−ト、ポリエ−テルスルホンシ−ト、
ポリエステルシ−ト、ポリ（クロロトリフルオロエチレ
ン）シ−ト等を挙げることができる。またこれらに窒化
珪素、酸化珪素等による保護膜を形成したものを用いる
こともできる。

【００１７】この透明な支持基板上に陽極を設ける。本
発明に用いられる陽極は有機化合物層に正孔を供給する
ものであり、金属、合金、金属酸化物、有機導電性化合
物、またはこれらの混合物を好適に用いることができ
る。好ましくは仕事関数が４．０ｅＶ以上の材料であ
る。具体例としては、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウ
ム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等の半導性金属酸化
物、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、さらにこれら
の金属と導電性金属酸化物との混合物または積層物、ヨ
ウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリアニリン、
ポリチオフェン、ポリピロ−ルなどの有機導電性材料、
およびこれらとＩＴＯとの積層物などが挙げられる。

【００１８】陽極の設置方法は特に限定されることはな
く、例えば、印刷方式、コ−ティング方式等の湿式方式
や、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ−ティ
ング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の
化学的方式を挙げることができ、それぞれの陽極材料に
最も適した方法をとることができる。例えば、ＩＴＯ陽
極を設置する場合には、スパッタ法が用いられ、直流
法、ＲＦ法いずれも採用することができる。また有機導
電性化合物を設置する場合には湿式製膜法が好ましく用
いられる。以上の如くにして得られる陽極の膜厚は材料
により適宜選択可能であるが、通常１０ｎｍ〜５０μｍ
の範囲のものが好ましく、より好ましくは５０ｎｍ〜２
０μｍである。この陽極の抵抗は１０³Ω／□以下であ
ることが好ましく、さらに好ましくは１０²Ω／□以下
である。また陽極シ−トの透明性は主に陽極側から蛍光
を取り出すため透過度６０％以上であることが好まし
く、さらに好ましくは７０％以上である。

【００１９】この陽極上に少なくとも二層以上の発光層
を含む有機化合物層を設ける。有機化合物層の膜厚は、
全体で０．０５μｍ以上０．３μｍ以下であることが好
ましく、さらに好ましくは０．０７μｍ以上０．２μｍ
以下である。これよりも薄いと電圧印加時に絶縁破壊が
起こりやすくなり好ましくない。また、これよりも厚い
と発光に高電圧が必要となり好ましくない。

【００２０】本発明における有機化合物層は塗布法等に
よる湿式法、蒸着法やスパッタ法等による乾式法いずれ
も好ましく用いることができる。湿式法を用いる場合に
はポリビニルカルバゾ−ル誘導体やポリ（ｐ−フェニレ
ンビニレン）等の正孔輸送性ポリマ−または電子輸送性
ポリマ−に発光材や、正孔輸送材、電子輸送材を溶媒中
で混合溶解し、それを塗布乾燥する事により得ることが
できる。またポリカ−ボネ−ト樹脂やポリスチレン樹
脂、ポリ（メチルメタクリレ−ト）樹脂等の電気的に不
活性なポリマ−バインダ−中に、発光材や正孔輸送材、
電子輸送材を混合溶解し、それを塗布乾燥することによ
り有機化合物層を得ることができる。また前記各層を順
次塗布乾燥することにより多層化することができる。乾
式法を用いる場合には、順次各層を蒸着法やスパッタ法
により設けることにより有機化合物層を得ることができ
る。

【００２１】本発明においては必要に応じて正孔輸送層
または正孔注入層を設けることができる。正孔輸送層ま
たは正孔注入層に用いられる正孔注入材、正孔輸送材と
しては、陽極から正孔を注入する機能、正孔を輸送する
機能、陰極から注入された電子を障壁する機能のいずれ
かを有しているもので有れば限定されることはなく、上
記と同じものを用いることができる。本発明において発
光層は前述した発光材、正孔輸送材、電子輸送材を用い
て作製することができる。本発明においては必要に応じ
て電子輸送層または電子注入層を設けることができる。
電子輸送層または電子注入層に用いられる電子注入材、
電子輸送材としては、陰極から電子を注入する機能、電
子を輸送する機能、陽極から注入された正孔を障壁する
機能のいずれかを有しているもので有れば限定されるこ
とはなく、上記と同じものを用いることができる。

【００２２】本発明においてはさらにこの上に陰極を設
ける。本発明に用いられる陰極は有機化合物層に電子を
供給するものである。陰極に用いられる材料としては、
金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、またはこ
れらの混合物を用いることができ、具体例としてはアル
カリ金属（たとえば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ等）、またはその
フッ化物、アルカリ土類金属（たとえばＭｇ、Ｃａ
等）、またはそのフッ化物、金、銀、鉛、アルミニウ
ム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウ
ム合金、マグネシウム−銀合金、インジウム、イッテル
ビウム等の希土類金属等が挙げられ、好ましくは仕事関
数が４．５ｅＶ以下の材料である。より好ましくはアル
ミニウム、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム
−銀合金が挙げられる。陰極の膜厚は材料により適宜選
択可能であるが、通常１０ｎｍ〜５μｍの範囲のものが
好ましく、より好ましくは５０ｎｍ〜１μｍである。

【００２３】陰極の作製には材料によって種々の方法が
用いられるが、例えばスパッタリング法、真空蒸着法、
コ−ティング法などの方法が用いられ、金属を単体で蒸
着することも,二成分以上を同時に蒸着することも可能
である。また、本発明においては、発光層と陰極の間に
電子注入層を設けてもよく、例えば、フッ化リチウム、
フッ化セシウム等の金属ハロゲン化物や酸化アルミ等の
金属酸化物を挙げることができる。

【００２４】また、本発明においては陰極の外側に酸化
珪素、二酸化珪素、酸化ゲルマニウム、二酸化ゲルマニ
ウム等の保護層を設けることができる。保護層の材料と
しては水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内
に入ることを抑止する機能を有しているものであれば良
い。保護層の形成方法については特に限定はなく、たと
えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリ
ング法、分子センエピタキシ法、クラスタ−イオンビ−
ム法、イオンプレ−ティング法、プラズマ重合法、プラ
ズマＣＶＤ法、レ−ザ−ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コ−テ
ィング法を適用できる。

【００２５】不透明な支持基板を用いる場合には、支持
基板としては例えばアルミ、鉄、ステンレス、ニッケル
等の金属や合金の板、不透明な各種プラスティック基
板、セラミック基板等を挙げることができ、金属基板を
用いた場合には陰極と併用することも可能である。この
上に前記の陰極、有機化合物層、陽極を設けて本発明に
おける発光素子を得ることができる。また、前記と同様
に陰極と発光層の間に電子注入層を設けることもでき
る。また陽極の外側に前記保護層を設けてもよい。

【００２６】以上の如くにして得られた発光素子は、外
部との水分や酸素の遮断の目的で封止板、封止容器によ
り、封止剤を用いて封止する事ができる。封止板、封止
容器に用いられる材質としては、ガラス、ステンレス、
アルミ等の金属、ポリエステル、ポリカ−ボネ−ト等の
プラスティックやセラミック等を用いることができる。
封止材としては紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、二液型硬
化樹脂いずれも用いることができる。

【００２７】さらに本発明においては、封止容器と発光
素子の間の空間に水分吸収剤または不活性液体を設ける
ことができる。水分吸収剤としては、特に限定されるこ
とはないが例えば酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化
カリウム、酸化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カル
シウム、硫酸マグネシウム、五酸化燐、塩化カルシウ
ム、塩化マグネシウム、塩化銅、フッ化セシウム、フッ
化ニオブ、臭化カルシウム、臭化バナジウム、モレキュ
ラ−シ−ブ、ゼオライト、酸化マグネシウム等を挙げる
ことができる。不活性液体としては、特に限定されるこ
とはないが例えば、パラフィン類、流動パラフィン類、
パ−フルオロアルカンやパ−フルオロアミン、パ−フル
オロエ−テル等のフッ素系溶剤、塩素系溶剤、シリコ−
ンオイル類を挙げることができる。

【００２８】以上の如くにして、本発明における発光材
がオルトメタル化錯体であって該発光材が二層以上の発
光層に含むことを特徴とする発光素子を作製することが
できる。該発光素子は発光効率および発光輝度に優れた
ものである。なかでも高発光輝度時に発光効率に優れた
ものである。

【００２９】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれにより限定されるものではない。

【００３０】実施例１２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．５ｍｍのガラス支持基板上に
直流電源を用い、スパッタ法にてインジウム錫酸化物
（ＩＴＯ、インジウム／錫＝９５／５モル比）の陽極を
形成した（厚み０．２μｍ）。この陽極の表面抵抗は１
０Ω／□であった。この陽極上に正孔輸送層として、
Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジ
ンを真空蒸着法にて１ｎｍ／秒の速度で０．０４μｍ設
けた。この上に発光材であるオルトメタル化錯体として
トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体および
ホスト材として４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾ−ルビ
フェニルをそれぞれ０．１ｎｍ／秒、１ｎｍ／秒の速度
で共蒸着して０．０２４μｍの第一発光層を得た。さら
にその上に電子輸送材として２，２’，２’’−（１，
３，５−ベンゼントリイル）トリス[３−（２−メチル
フェニル）−３Ｈ−イミダゾ[４，５−ｂ]ピリジン]
と、発光材であるオルトメタル化錯体としてとしてトリ
ス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体をそれぞれ
１ｎｍ／秒、０．１ｎｍ／秒の速度で共蒸着して０．０
２４μｍの電子輸送材を含む第二発光層を設けた。この
有機化合物層の上にパタ−ニングしたマスク（発光面積
が５ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、蒸着装置内
でマグネシウム：銀＝１０：１（モル比）を０．２５μ
ｍ蒸着し、さらに銀を０．３μｍ蒸着して陰極を設け
た。陽極、陰極よりそれぞれアルミニウムのリ−ド線を
出して発光素子を作成した。該素子を窒素ガスで置換し
たグロ−ブボックス内に入れ、ガラス製の封止容器で紫
外線硬化型接着剤（長瀬チバ製、ＸＮＲ５４９３）を用
いて封止して本発明における発光素子を作製した。以上
の如くにして、本発明における発光素子を得た。

【００３１】該発光素子を用いて、以下の方法で評価し
た。東洋テクニカ製ソ−スメジャ−ユニット２４００型
を用いて、直流電圧を有機ＥＬ素子に印加し発光させ
た。その時の最高輝度をＬ_max、Ｌ_maxが得られた時の電
圧をＶ_maxとした。さらに２００Ｃｄ／ｍ²時の発光効率
をＰ₂₀₀（Ｃｄ／Ａ）、２０００Ｃｄ／ｍ²時の発光効率
をＰ₂₀₀₀（Ｃｄ／Ａ）として表１に示した。

【００３２】実施例２２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．５ｍｍのガラス支持基板上に
直流電源を用い、スパッタ法にてインジウム錫酸化物
（ＩＴＯ、インジウム／錫＝９５／５モル比）の陽極を
形成した（厚み０．２μｍ）。この陽極の表面抵抗は１
０Ω／□であった。この陽極上に正孔輸送層として、
Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジ
ンを真空蒸着法にて０．０４μｍ設けた。この上に発光
材であるオルトメタル化錯体としてトリス（２−フェニ
ルピリジン）イリジウム錯体およびホスト材として４，
４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾ−ルビフェニルをそれぞれ
０．１ｎｍ／秒、１ｎｍ／秒の速度で共蒸着して０．０
２４μｍの第一発光層を得た。さらにその上に電子輸送
材として２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼント
リイル）トリス[３−（２−メチルフェニル）−３Ｈ−
イミダゾ[４，５−ｂ]ピリジン]と、発光材であるオル
トメタル化錯体としてとしてトリス（２−フェニルピリ
ジン）イリジウム錯体をそれぞれ１ｎｍ／秒、０．１ｎ
ｍ／秒の速度で共蒸着して０．０１２μｍの電子輸送材
を含む第二発光層を設けた。さらにその上に電子輸送材
として８−キノリノ−ルのＡｌ錯体を１ｎｍ／秒の速度
で蒸着して０．０１２μｍの電子輸送層を設けた。この
有機化合物層の上にパタ−ニングしたマスク（発光面積
が５ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、蒸着装置内
でマグネシウム：銀＝１０：１（モル比）を０．２５μ
ｍ蒸着し、さらに銀を０．３μｍ蒸着して陰極を設け
た。陽極、陰極よりそれぞれアルミニウムのリ−ド線を
出して発光素子を作成した。該素子を窒素ガスで置換し
たグロ−ブボックス内に入れ、ガラス製の封止容器で紫
外線硬化型接着剤（長瀬チバ製、ＸＮＲ５４９３）を用
いて封止して本発明における発光素子を作製した。以上
の如くにして、本発明における発光素子を得た。

【００３３】実施例３２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．５ｍｍのガラス支持基板上に
直流電源を用い、スパッタ法にてインジウム錫酸化物
（ＩＴＯ、インジウム／錫＝９５／５モル比）の陽極を
形成した（厚み０．２μｍ）。この陽極の表面抵抗は１
０Ω／□であった。この陽極上に正孔輸送材として、
Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ
フェニルベンジジンとオルトメタル錯体であるトリス
（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体をそれぞれ１
ｎｍ／秒、０．１ｎｍ／秒の速度で共蒸着して０．０４
μｍの正孔輸送材を含む第一発光層を設けた。この上に
発光材であるオルトメタル化錯体としてトリス（２−フ
ェニルピリジン）イリジウム錯体を、ホスト材として
４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾ−ルビフェニルをそれ
ぞれ０．１ｎｍ／秒、１ｎｍ／秒の速度で共蒸着して
０．０２４μｍの第二発光層を得た。さらにその上に電
子輸送材として２，２’，２’’−（１，３，５−ベン
ゼントリイル）トリス[３−（２−メチルフェニル）−
３Ｈ−イミダゾ[４，５−ｂ]ピリジン]を１ｎｍ／秒の
速度で蒸着して０．０２４μｍの電子輸送層を設けた。
この有機化合物層の上にパタ−ニングしたマスク（発
光面積が５ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、蒸着
装置内でマグネシウム：銀＝１０：１（モル比）を０．
２５μｍ蒸着し、さらに銀を０．３μｍ蒸着して陰極を
設けた。陽極、陰極よりそれぞれアルミニウムのリ−ド
線を出して発光素子を作成した。該素子を窒素ガスで置
換したグロ−ブボックス内に入れ、ガラス製の封止容器
で紫外線硬化型接着剤（長瀬チバ製、ＸＮＲ５４９３）
を用いて封止して本発明における発光素子を作製した。
以上の如くにして、発光層および正孔輸送層に発光材で
あるオルトメタル化錯体を含む発光素子を得た。該発光
素子を用いて、実施例１と同じ方法で評価し、その結果
を表１に示した。

【００３４】実施例４２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．５ｍｍのガラス支持基板上に
直流電源を用い、スパッタ法にてインジウム錫酸化物
（ＩＴＯ、インジウム／錫＝９５／５モル比）の陽極を
形成した（厚み０．２μｍ）。この陽極の表面抵抗は１
０Ω／□であった。この陽極上に正孔輸送材として、
Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジ
フェニルベンジジンとオルトメタル錯体発光材であるト
リス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体をそれぞ
れ１ｎｍ／秒、０．１ｎｍ／秒の速度で共蒸着して０．
０４μｍの正孔輸送材を含む第一発光層を設けた。この
上に発光材であるオルトメタル化錯体としてトリス（２
−フェニルピリジン）イリジウム錯体を、ホスト材とし
て４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾ−ルビフェニルをそ
れぞれ０．１ｎｍ／秒、１ｎｍ／秒の速度で共蒸着して
０．０２４μｍの第二発光層を得た。さらにその上に電
子輸送材として２，２’，２’’−（１，３，５−ベン
ゼントリイル）トリス[３−（２−メチルフェニル）−
３Ｈ−イミダゾ[４，５−ｂ]ピリジン]と、発光材とし
てトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体をそ
れぞれ１ｎｍ／秒、０．１ｎｍ／秒の速度で共蒸着して
０．０２４μｍの電子輸送材を含む第三発光層を設け
た。この有機化合物層の上にパタ−ニングしたマスク
（発光面積が５ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、
蒸着装置内でマグネシウム：銀＝１０：１（モル比）を
０．２５μｍ蒸着し、さらに銀を０．３μｍ蒸着して陰
極を設けた。陽極、陰極よりそれぞれアルミニウムのリ
−ド線を出して発光素子を作成した。該素子を窒素ガス
で置換したグロ−ブボックス内に入れ、ガラス製の封止
容器で紫外線硬化型接着剤（長瀬チバ製、ＸＮＲ５４９
３）を用いて封止して本発明における発光素子を作製し
た。以上の如くにして、本発明における発光素子を得
た。該発光素子を用いて、実施例１と同じ方法で評価
し、その結果を表１に示した。

【００３５】比較例１２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．５ｍｍのガラス支持基板上に
直流電源を用い、スパッタ法にてインジウム錫酸化物
（ＩＴＯ、インジウム／錫＝９５／５モル比）の陽極を
形成した（厚み０．２μｍ）。この陽極の表面抵抗は１
０Ω／□であった。この陽極上に正孔輸送層として、
Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジ
ンを１ｎｍ／秒の速度で蒸着して０．０４μｍの正孔輸
送層を設けた。この上に発光材であるオルトメタル化錯
体としてトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯
体を、ホスト材として４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾ
−ルビフェニルをそれぞれ０．１ｎｍ／秒、１ｎｍ／秒
の速度で共蒸着して０．０２４μｍの発光層を得た。さ
らにその上に電子輸送材として２，２’，２’’−
（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス[３−（２−
メチルフェニル）−３Ｈ−イミダゾ[４，５−ｂ]ピリジ
ン]を１ｎｍ／秒の速度で蒸着して０．０２４μｍの電
子輸送層層を設けた。この有機化合物層の上にパタ−
ニングしたマスク（発光面積が５ｍｍ×５ｍｍとなるマ
スク）を設置し、蒸着装置内でマグネシウム：銀＝１
０：１（モル比）を０．２５μｍ蒸着し、さらに銀を
０．３μｍ蒸着して陰極を設けた。陽極、陰極よりそれ
ぞれアルミニウムのリ−ド線を出して発光素子を作成し
た。該素子を窒素ガスで置換したグロ−ブボックス内に
入れ、ガラス製の封止容器で紫外線硬化型接着剤（長瀬
チバ製、ＸＮＲ５４９３）を用いて封止して本発明にお
ける発光素子を作製した。以上の如くにして、比較例で
ある発光素子を得た。該発光素子を用いて、実施例１と
同じ方法で評価し、その結果を表１に示した。

【００３６】

【表１】

【００３７】表１の結果から、実施例１〜４の方が比較
例１に比べて、より低電圧駆動で最高輝度が１．５倍以
上高く、しかも２００カンデラでの発光効率に対して２
０００カンデラでの発光効率の落ちが顕著に少なく高発
光輝度時での発光効率が高いことがわかる。

【００３８】

【発明の効果】支持基板上に設けた少なくとも陽極、少
なくとも二層以上の発光層を含む有機化合物層および陰
極からなる発光素子において、発光材がオルトメタル化
錯体であって該発光材が二層以上の発光層に含まれるを
特徴とする発光素子は発光効率および発光強度に優れた
ものである。なかでも高発光輝度時に高発光効率を示す
ものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持基板上に設けた少なくとも陽極、少
なくとも発光層を二層以上含む有機化合物層および陰極
からなる発光素子において、発光材がオルトメタル化錯
体であって該発光材が二層以上の発光層に含まれること
を特徴とする発光素子。
【請求項２】二層以上の発光層のうち少なくとも一層
に正孔輸送材が含まれることを特徴とする請求項１記載
の発光素子。
【請求項３】二層以上の発光層のうち少なくとも一層
に電子輸送材が含まれることを特徴とする請求項１記載
の発光素子。