JP2002208481A

JP2002208481A - 有機発光素子およびその製造方法

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Publication number: JP2002208481A
Application number: JP2001003176A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tanabe; 浩田邊; Akihiro Senoo; 章弘妹尾; Kazunori Ueno; 和則上野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-01-11
Filing date: 2001-01-11
Publication date: 2002-07-26

Abstract

(57)【要約】【課題】極めて高効率で高輝度、高寿命の光出力を有
するとともに、製造が容易でかつ安価に作成可能な有機
発光素子を提供する。【解決手段】陽極２及び陰極４からなる一対の電極間
に複数の有機化合物からなる層が挟持された構成を有す
る有機発光素子において、陽極２上に重合性の正孔輸送
層材料を用い湿式塗布法で製膜・重合させて正孔輸送層
５を設け、更に電子輸送性或いは発光性の有機化合物を
湿式塗布法で積層したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機発光素子に関
し、詳しくは複数の有機化合物からなる層を有する有機
発光素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】有機発光素子は、陽極と陰極間に蛍光性
有機化合物を含む薄膜を挟持させて、各電極から電子お
よびホール（正孔）を注入することにより、蛍光性化合
物の励起子を生成させ、この励起子が基底状態にもどる
際に放射される光を利用する素子である。

【０００３】１９８７年コダック社の研究（Ａｐｐｌ．
Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１，９１３（１９８７））で
は、陽極にＩＴＯ、陰極にマグネシウム銀の合金をそれ
ぞれ用い、電子輸送材料および発光材料としてアルミニ
ウムキノリノール錯体を用いホール輸送材料にトリフェ
ニルアミン誘導体を用いた機能分離型２層構成の素子
で、１０Ｖ程度の印加電圧において１０００ｃｄ／ｍ²
程度の発光が報告されている。関連の特許としては、米
国特許４，５３９，５０７号、米国特許４，７２０，４
３２、米国特許４，８８５，２１１号等が挙げられる。

【０００４】また、蛍光性有機化合物の種類を変えるこ
とにより、紫外から赤外までの発光が可能であり、最近
では様々な化合物の研究が活発に行われている。例え
ば、米国特許５，１５１，６２９号、米国特許５，４０
９，７８３号、米国特許５，３８２，４７７号、特開平
２−２４７２７８号公報、特開平３−２５５１９０号公
報、特開平５−２０２３５６号公報、特開平９−２０２
８７８号公報、特開平９−２２７５７６号公報等に記載
されている。

【０００５】さらに、上記のような低分子材料を用いた
有機発光素子の他にも、共役系高分子を用いた有機発光
素子が、ケンブリッジ大学のグループ（Ｎａｔｕｒｅ，
３４７，５３９（１９９０））により報告されている。
この報告ではポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）を塗工
系で成膜することにより、単層で発光を確認している。
共役系高分子を用いた有機発光素子の関連特許として
は、米国特許５，２４７，１９０号、米国特許５，５１
４，８７８号、米国特許５，６７２，６７８号、特開平
４−１４５１９２号公報、特開平５−２４７４６０号公
報等が挙げられる。

【０００６】このように有機発光素子における最近の進
歩は著しく、その特徴は低印加電圧で高輝度、発光波長
の多様性、高速応答性、薄型、軽量の発光デバイス化が
可能であることから、広汎な用途への可能性を示唆して
いる。

【０００７】しかしながら、現状では更なる高輝度の光
出力あるいは高変換効率が必要である。また、長時間の
使用による経時変化や酸素を含む雰囲気気体や湿気など
による劣化等の耐久性の面で未だ多くの問題がある。さ
らにはフルカラーディスプレイ等への応用を考えた場合
の色純度の良い青、緑、赤の発光が必要となるが、この
問題に関してもまだ十分に解決されていない。

【０００８】また、生産性やコストを考慮した場合、上
記の共役系高分子のように有機材料を溶剤に溶解し湿式
塗工したのち溶媒を除去して製膜する、いわゆる湿式塗
布による方法の方が、高度な真空系を必要とする蒸着系
よりも有利であると考えられる。特にディスプレーのよ
うな比較的大判サイズの素子を作成する場合には蒸着系
では限界があり、塗布による製膜が必須となる。

【０００９】ところが、塗布方法を用いて上記の機能分
離型の低分子材料を用いた有機発光素子を作成した場
合、有機層が多層構成となるため、最初に塗工系で設け
た層が、次の層を設ける時の溶媒によって溶解されてし
まうといった問題があった。２層目の塗工の際、最初に
湿式製膜した層が溶解されない溶剤を選択する方法も考
えられるが、溶解度等の点を考慮すると、溶剤の種類や
使用可能な材料がかなり限定されてしまうといった問題
があった。

【００１０】一方、最初に塗工系で設けた層を重合性に
する方法が考えられる。重合膜を有機発光素子に利用し
た例として、第５９回応用物理学会学術講演会予稿集Ｎ
ｏ．３１０９０（１９９８）、第４６回応用物理学関
係連合講演会予稿集Ｎｏ．３１２５７（１９９９）等が
挙げられるが、これらは蒸着重合系であり重合の制御、
生産性などの面では問題が残っている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術の問題点を解決するためになされたものであ
り、極めて高効率で高輝度、高寿命の光出力を有する有
機発光素子を提供することにある。また、発光波長に多
様性があり、種々の発光色相を呈するとともに極めて耐
久性のある有機発光素子を提供することにある。さらに
は製造が容易でかつ安価に作成可能な有機発光素子を提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述の課
題を解決するために鋭意検討した結果、本発明を完成す
るに至った。

【００１３】即ち本発明は、陽極及び陰極からなる一対
の電極と、該一対の電極間に挟持された複数の有機化合
物からなる層を少なくとも有する有機発光素子におい
て、陽極上に湿式塗布法で設けられた重合性の有機化合
物からなる正孔輸送層を有し、かつ、重合後の該正孔輸
送層上に、湿式塗布法で設けられた有機化合物からなる
電子輸送層或いは発光層を有することを特徴とする。

【００１４】上記本発明の有機発光素子は、さらなる特
徴として、「前記重合性の有機化合物からなる正孔輸送
層が、同一分子内に少なくとも複数個の重合性二重結合
を有するトリアリールアミン化合物の単独あるいは複合
重合膜であること」、「前記重合性二重結合が、炭素−
炭素の二重結合からなること」、「前記炭素−炭素の二
重結合が、置換または未置換のビニル基、若しくは置換
または未置換のアクリル酸エステル基からなること」、
「前記重合性の有機化合物からなる正孔輸送層が、同一
分子内に少なくとも３個以上の重合性二重結合を有する
トリアリールアミン化合物の単独あるいは複合重合膜で
あること」、「前記正孔輸送層を構成する重合性の有機
化合物が、電子線または熱重合性化合物であること」、
「前記正孔輸送層を構成する重合性の有機化合物にはド
ーパント材料が混合されていること」、「前記電子輸送
層或いは発光層を構成する有機化合物にはドーパント材
料が混合されていること」、を含む。

【００１５】また本発明は、陽極及び陰極からなる一対
の電極と、該一対の電極間に挟持された複数の有機化合
物からなる層を少なくとも有する有機発光素子の製造方
法において、陽極上に湿式塗布法により重合性の有機化
合物からなる正孔輸送層を設け、該正孔輸送層を重合さ
せた後、該正孔輸送層上に湿式塗布法により有機化合物
からなる電子輸送層或いは発光層を積層することを特徴
とする。

【００１６】上記本発明の有機発光素子の製造方法は、
さらなる特徴として、「前記重合性の有機化合物からな
る正孔輸送層が、同一分子内に少なくとも複数個の重合
性二重結合を有するトリアリールアミン化合物の単独あ
るいは複合重合膜であること」、「前記重合性二重結合
が、炭素−炭素の二重結合からなること」、「前記炭素
−炭素の二重結合が、置換または未置換のビニル基、若
しくは置換または未置換のアクリル酸エステル基からな
ること」、「前記重合性の有機化合物からなる正孔輸送
層が、同一分子内に少なくとも３個以上の重合性二重結
合を有するトリアリールアミン化合物の単独あるいは複
合重合膜であること」、「前記正孔輸送層を構成する重
合性の有機化合物が、電子線または熱重合性化合物であ
ること」、「前記正孔輸送層を構成する重合性の有機化
合物にはドーパント材料が混合されており、予め正孔輸
送性の有機化合物とドーパント材料を溶解した溶液を湿
式塗布すること」、「前記電子輸送層或いは発光層を構
成する有機化合物にはドーパント材料が混合されてお
り、予め電子輸送性或いは発光性の有機化合物とドーパ
ント材料を溶解した溶液を湿式塗布すること」、を含
む。

【００１７】本発明では、正孔輸送性のある有機化合物
自体に架橋性を持たせ、単分子あるいはオリゴマーの状
態で成膜し、成膜後重合を促進させて硬化重合膜を形成
するため、溶剤に対する耐性が向上し、湿式塗布法によ
る有機層の積層を可能にしたものである。また、本発明
の架橋性有機化合物によれば、有機化合物同士の凝集、
結晶化等は起こらず、極めて安定で耐久性に優れた有機
発光素子を提供することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施形態例を説明する。

【００１９】図１は本発明の有機発光素子の一例を示す
断面図である。この有機発光素子は、基板１上に陽極
２、重合性の正孔輸送層５、電子輸送層６及び陰極４を
順次設けた構成のものである。

【００２０】図２は本発明の有機発光素子における他の
例を示す断面図である。この有機発光素子は、基板１上
に陽極２、正孔輸送層５、発光層３、電子輸送層６及び
陰極４を順次設けた構成のものである。これはキャリヤ
輸送と発光の機能を分離したものであり、正孔輸送性、
電子輸送性、発光性の各特性を有した化合物と適時組み
合わせて用いられ極めて材料選択の自由度が増すととも
に、発光波長を異にする種々の化合物が使用できるた
め、発光色相の多様化が可能になる。さらに、中央の発
光層３に各キャリヤあるいは励起子を有効に閉じこめて
発光効率の向上を図ることも可能になる。

【００２１】図１及び図２は有機発光素子の基本的な素
子構成であり、本発明の有機発光素子の構成はこれらに
限定されるものではない。例えば、電極と有機層界面に
絶縁性層を設ける、接着層あるいは干渉層を設ける、正
孔輸送層をイオン化ポテンシャルの異なる２層から構成
する、電子注入効率の良い電子注入層を陰極と電子輸送
層の界面に挿入する、など多様な層構成をとることがで
きる。

【００２２】本発明の有機発光素子において、正孔注入
電極（陽極）２上に設けられる架橋性を有する有機層、
即ち図１及び図２の構成における正孔輸送層５は湿式塗
布法によって製膜した層である。また、この正孔輸送層
上に設けられる有機層、即ち図１の構成における電子輸
送層６及び図２の構成における発光層３も湿式塗布法に
よって製膜した層である。

【００２３】本発明で用いることのできる基板１として
は、特に限定するものではないが、金属製基板、セラミ
ックス製基板等の不透明性基板、ガラス、石英、プラス
チックシート等の透明性基板が用いられる。また、基板
にカラーフィルター膜、蛍光色変換フィルター膜、誘電
体反射膜などを用いて発色光をコントロールすることも
可能である。

【００２４】本発明に用いることができる正孔注入電極
２の材料としては仕事関数がなるべく大きなものがよ
く、例えば、金、白金、ニッケル、パラジウム、コバル
ト、セレン、バナジウム等の金属単体あるいはこれらの
合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化錫インジウム（ＩＴ
Ｏ）、酸化亜鉛インジウム等の金属酸化物が使用でき
る。また、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェ
ン、ポリフェニレンスルフィド等の導電性ポリマーも使
用できる。これらの電極物質は単独で用いてもよく、複
数併用することもできる。

【００２５】一方、本発明に用いることができる電子注
入電極（陰極）４の材料としては仕事関数の小さなもの
がよく、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウ
ム、マグネシウム、アルミニウム、インジウム、銀、
鉛、錫、クロム等の金属単体あるいは複数の合金として
用いることができる。酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等の
金属酸化物の利用も可能である。また、陰極は一層構成
でもよく、多層構成をとることもできる。

【００２６】次に、本発明の有機発光素子に設けられる
有機物層について述べる。

【００２７】本発明において、重合性の正孔輸送層とし
ては、同一分子内に少なくとも複数個の重合性二重結合
を有するトリアリールアミン化合物および該トリアリー
ルアミン化合物の単独あるいは複合重合膜が好適であ
る。このトリアリールアミンの具体的な例としては、ト
リフェニルアミン、４，４’，４”−トリス（４−ビフ
ェニル）アミン、４，４’，４”−トリス（４−ターフ
ェニル）アミン、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−１−ナフチルア
ミン、Ｎ，Ｎ−ジ（４−ビフェニル）−１−ナフチルア
ミン、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−１−ピレニルアミン、Ｎ，
Ｎ−ジ（１−ナフチル）アニリン、Ｎ，Ｎ−ジ（４−ビ
フェニル）アニリン、Ｎ，Ｎ−ジ（２−ピリジル）アニ
リン等の芳香族炭化水素環、芳香族複素環で置換された
３級アミンが挙げられる。これらの芳香族炭化水素環は
置換基を有することは可能である。

【００２８】また、重合性二重結合の具体的な例として
は、ビニル、アリル、イソプロペニル、１，３−ブタジ
エニル、アクロイル、メタアクロイル等が挙げられる。
この重合性二重結合は、先に述べた芳香族炭化水素環、
芳香族複素環で置換された３級アミンに直接あるいは脂
肪族炭化水素、酸素原子等を介して間接的に置換され
る。

【００２９】以上の具体例は、あくまで最も代表的なも
のであり、もちろんこれらに限定されるものではない。

【００３０】正孔輸送層５の厚みは一般に５０〜５００
ｎｍの厚みに薄膜化することが好ましいとされるが、本
発明のような塗布製膜による薄膜の場合１０ｎｍ以上５
０ｎｍ未満の膜厚でも特性の良い有機発光素子が得ら
れ、好ましくは、１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下で、極めて
高い輝度と発光効率が得られる。

【００３１】本発明のような湿式塗布による正孔輸送層
の製膜は、正孔輸送材料を溶剤に溶解したのち、溶液を
塗布・乾燥することによって達成される。塗布方法とし
ては、キャスト法、スピンコート法、ディップコート
法、スクリーンあるいはグラビアあるいはオフセット等
の印刷法、スプレー法、インクジェット法、ＬＢ膜法な
どあらゆる塗布方法を用いることができる。この湿式塗
布法で設けられた重合性の正孔輸送層を重合硬化させる
ためには、熱、光、電子線などを用いて重合性二重結合
基の重合を促進することが出来る。また、熱あるいは光
を利用する場合には適当な重合開始剤を併用することも
可能である。

【００３２】このように正孔輸送材料を溶剤に溶かして
コートした場合は一般的に用いられる蒸着法で形成した
膜に比べて著しく皮膜性が向上する。このため、正孔注
入電極として特性が安定しない凹凸の大きいＩＴＯであ
っても、また、１０μｍほどの異物の乗った基板を使っ
ても、溶剤に溶かしてコートした膜は基板の凹凸を埋め
るように膜形成されるので、本発明による有機発光素子
は安定な発光特性を示す。更には駆動電圧を下げること
ができ、電流リークの発生やダークスポットの発生、成
長を防ぐことができる等の利点がある。

【００３３】さらに、正孔輸送材料を溶剤に溶解する
際、発光効率の高いドーパント色素を含有させることが
できる。ドーパント色素の含有量は正孔輸送材料に対し
０．１〜５０ｗｔ％程度が好ましい。ドーパント色素の
含有量を変化させることにより、発光輝度や発光効率を
高めることや、発光色を調整することも可能である。

【００３４】湿式塗布するための溶媒はこれらの正孔輸
送材料を溶解する溶剤であればよく、トルエン、クロロ
ホルム、ヘキサン、アセトン、エタノール、イソプロピ
ルアルコール、メタノール、エチレングリコール、ジメ
チルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジアセトン
アルコール、モルホリン、水など溶剤として一般的に用
いられるあらゆる溶剤を用いることができる。これらの
溶剤は１種または２種以上混合してもよく、これらの溶
剤の粘度を調整したり、溶液中の正孔輸送材料の濃度を
調整することで、正孔輸送層の膜厚を調整することがで
きる。

【００３５】また、これらの正孔輸送層の膜厚を調整す
るために、正孔輸送材料を適当な結着樹脂と組み合わせ
て溶剤に溶解し、塗布・製膜することもできる。

【００３６】上記結着樹脂としては広範囲な結着性樹脂
より選択でき、例えばポリビニルカルバゾール樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレー
ト樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル
樹脂、ブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ジ
アリルフタレート樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹
脂、シリコーン樹脂、ポリスルホン樹脂、尿素樹脂等が
挙げられるが、これらに限定されるものではない。ま
た、これらは単独または共重合体ポリマーとして１種ま
たは２種以上混合してもよい。

【００３７】発光層３は、一般に上記正孔輸送層５と電
子輸送層６に挟まれ、正孔および電子の注入機能、それ
らの輸送機能、正孔と電子の再結合により励起子を生成
させる機能を有する。

【００３８】電子輸送層６の材料には、トリス（８−キ
ノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ ₃）等のキノリン誘
導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、等を
用いることができる。尚、発光層は電子輸送層を兼ねた
ものであってもよく、この場合はトリス（８−キノリノ
ラト）アルミニウム（Ａｌｑ₃）等を使用することが好
ましい。

【００３９】また必要に応じて発光層は少なくとも１種
以上の正孔輸送層材料と電子輸送層材料の混合層とする
ことも可能で、更に、発光効率の高いドーパント色素を
含有させてもよい。この場合、ドーパント色素の含有量
は０．１〜１５ｗｔ％程度が好ましい。

【００４０】このように正孔輸送層材料溶液或いは電子
輸送層（若しくは発光層）材料溶液中のドーパント色素
の濃度によって薄膜のドーパント含有量が規定できるた
め、共蒸着等によってドーパントを含む薄膜を製膜した
場合に比べて、極めて簡便に、かつ所望のドーパント含
有量の薄膜を安定して製膜することが可能である。

【００４１】電子輸送層６の厚みは１００００ｎｍより
薄く、好ましくは５００ｎｍ以下、より好ましくは５０
〜５００ｎｍの厚みに薄膜化することが好ましい。この
電子輸送層の膜厚を調整するために、電子輸送材料に上
述の適当な結着樹脂を組み合わせて溶剤に溶解し、塗布
・製膜することもできる。

【００４２】電子輸送層６を、注入層と輸送層に分けて
積層する場合は、電子注入電極（陰極）４側から電子親
和力の値の大きい化合物の順に積層することが好まし
い。

【００４３】他の有機化合物を含む層は、真空蒸着法や
溶液塗布法により陽極及び陰極の間に形成する。その有
機層の厚みは１０μｍより薄く、好ましくは０．５μｍ
以下、より好ましくは０．０１〜０．５μｍの厚みに薄
膜化することが好ましい。

【００４４】本発明の有機発光素子には、酸素や水分等
との接触を防止する目的で保護層あるいは封止層を設け
ることもできる。この保護層としては、ダイヤモンド薄
膜、金属酸化物、金属窒化物等の無機材料膜、フッソ樹
脂、ポリパラキシレン、ポリエチレン、シリコーン樹
脂、ポリスチレン樹脂等の高分子膜、さらには光硬化性
樹脂等が挙げられる。また、ガラス、気体不透過性フィ
ルム、金属などをカバーし、適当な封止樹脂により素子
自体をパッケージングすることもできる。

【００４５】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明していくが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。

【００４６】［実施例１］（１）４，４’，４”−トリビニルトリフェニルアミン
の合成３リットル三ツ口フラスコにＤＭＦ６００ｇを仕込み、
氷水浴にて冷却撹拌した。オキシ塩化リン１２５６ｇを
１０℃以下に保ちながら滴下し、滴下終了後１５分間撹
拌を続けた。次に、トリフェニルアミン５０ｇ（０．２
０４ｍｏｌ）をＤＭＦ２５０ｍｌに懸濁分散させ、先に
調合した撹拌液に注加した。反応温度を徐々に昇温し８
０℃にて１００時間過熱撹拌を続けた。酢酸ナトリウム
４０００ｇを水４０リットルに溶解させたものを用意
し、この中に先の反応液を注加し、結晶を析出させた。
結晶を濾過した後トルエンに溶解させ水洗を３回行っ
た。トルエンを減圧濃縮しヘキサンを加えることにより
結晶を析出させ濾過、乾燥することにより、４，４’，
４”−トリホルミルトリフェニルアミンの粗結晶５５．
２ｇを得た。得られた粗結晶をシリカゲルカラムを用い
て精製することにより目的物の４，４’，４”−トリホ
ルミルトリフェニルアミン精製品、緑黄色結晶１６．５
ｇを得た。

【００４７】５００ｍｌ四ツ口フラスコにＤＭＦ２００
ｍｌを仕込み、氷水浴にて５℃以下まで冷却した。この
液にナトリウムメトキシド１８．４ｇを添加し、さらに
トリフェニルホスフィンメチルブロマイドを７３．０ｇ
添加し３０分間撹拌を続けた。次に４，４’，４”−ト
リホルミルトリフェニルアミン１５．０ｇをＤＭＦ２０
０ｍｌに溶解させたものを１０℃以下の滴下温度に保ち
ながら１時間かけて滴下した。さらに、３０℃にて２時
間、６０℃にて４時間過熱撹拌を続けた。得られた反応
液を水５００ｍｌで希釈しトルエン抽出、水洗を３回繰
り返し、トルエンを減圧濃縮することにより４，４’，
４”−トリビニルトリフェニルアミンの粗結晶１２．５
ｇを得た。得られた粗結晶をシリカゲルカラムを用いて
精製することにより目的物の４，４’，４”−トリビニ
ルトリフェニルアミン精製品、白色針状結晶８．９ｇを
得た。

【００４８】（２）４，４’，４”−トリビニルトリフ
ェニルアミンを用いた有機発光素子の作成ガラス基板上に酸化錫インジウム（ＩＴＯ）をスパッタ
法にて１２０ｎｍの膜厚で成膜したものを透明導電性支
持基板として用いた。これをアセトン、イソプロピルア
ルコール（ＩＰＡ）で順次超音波洗浄し、ＩＰＡで煮沸
洗浄、乾燥をした。さらに、ＵＶ／オゾン洗浄したもの
を透明導電性支持基板として使用した。

【００４９】正孔輸送材料として、４，４’，４”−ト
リビニルトリフェニルアミンをクロロホルムに溶解し、
溶液の濃度が０．１ｗｔ％となるように調製した。この
溶液を上記のＩＴＯ電極上に滴下し、最初に５００ｒｐ
ｍの回転で１０秒、次に１０００ｒｐｍの回転で１分間
スピンコートを行い膜形成した。膜の表面にＵＶランプ
にて紫外線を１分間照射し、この後１０分間、８０℃の
真空オーブンで乾燥し、薄膜中の溶剤を完全に蒸発させ
た。形成された膜の厚みは３０ｎｍであった。

【００５０】次に、トリス（８−キノリノラト）アルミ
ニウム（Ａｌｑ₃）をクロロホルムに溶解し、溶液の濃
度が０．２ｗｔ％となるように調製した。この溶液を上
記４，４’，４”−トリビニルトリフェニルアミンの架
橋膜上に滴下し、最初に５００ｒｐｍの回転で１０秒、
次に１０００ｒｐｍの回転で１分間スピンコートを行い
膜形成した。この時、先に重合させた４，４’，４”−
トリビニルトリフェニルアミン層はスピンコートの前後
で厚みに変化はなかった。この後１０分間、１１０℃の
真空オーブンで乾燥し、薄膜中の溶剤を完全に蒸発させ
た。得られたＡ１ｑ₃の膜の厚みは４０ｎｍであり、バ
インダー等を混合することなく製膜することができた。

【００５１】次に、アルミニウム−リチウム合金（リチ
ウム濃度１原子％）からなる蒸着材料を用いて、先ほど
の有機層の上に、真空蒸着法により厚さ１０ｎｍの金属
層膜を形成し、更に真空蒸着法により厚さ１５０ｎｍの
アルミニウム膜を設け、アルミニウム−リチウム合金膜
を電子注入電極とする図２に示す構造の有機発光素子を
作成した。尚、蒸着時の真空度は１．０×１０^-2Ｐａ、
成膜速度は１．０〜１．２ｎｍ／ｓｅｃの条件で成膜し
た。

【００５２】得られた有機発光素子は、水分の吸着によ
って素子劣化が起こらないように、乾燥空気雰囲気中で
保護用ガラス板をかぶせ、アクリル樹脂系接着材で封止
した。

【００５３】得られた有機発光素子の発光は緑色であ
り、輝度は７Ｖで１００ｃｄ／ｍ²、１０Ｖで輝度４０
０ｃｄ／ｍ²であった。

【００５４】［実施例２］実施例１で用いた正孔輸送材
料４，４’，４”−トリビニルトリフェニルアミンを９
５重量部とドーパントとしてルブレンを５重量部混合し
たのちクロロホルムに溶解し、溶液の濃度が０．５ｗｔ
％となるように調製した。

【００５５】以下実施例１と同様にして有機発光素子を
作成した。

【００５６】得られた有機発光素子の発光は黄色であ
り、輝度は７Ｖで１５０ｃｄ／ｍ²、１０Ｖで輝度１０
００ｃｄ／ｍ²であった。

【００５７】［実施例３］実施例１と同様にしてＩＴＯ
電極上に４，４’，４”−トリビニルトリフェニルアミ
ンの架橋膜を形成した。

【００５８】次に、トリス（８−キノリノラト）アルミ
ニウム（Ａｌｑ₃）を９０重量部とドーパントとして１
０重量部のクマリン６をクロロホルムに溶解し、溶液の
濃度が０．２ｗｔ％となるように調製した。この溶液を
上記４，４’，４”−トリビニルトリフェニルアミンの
架橋膜上に滴下し、最初に５００ｒｐｍの回転で１０
秒、次に１０００ｒｐｍの回転で１分間スピンコートを
行い膜形成した。以下実施例１と同様にして有機発光素
子を作成した。

【００５９】得られた有機発光素子の発光は緑色であ
り、輝度は７Ｖで２００ｃｄ／ｍ²、１０Ｖで輝度１３
００ｃｄ／ｍ²であった。

【００６０】

【発明の効果】本発明の有機発光素子のように重合性の
正孔輸送層材料を用い湿式塗布法で製膜・重合させた
後、更に電子輸送性或いは発光性の有機化合物を湿式塗
布法で積層することにより、先に湿式塗布法で製膜した
正孔輸送層が後から湿式塗布する溶媒に溶解されること
がないため、正孔輸送層及び電子輸送層或いは発光層の
各特性にダメージを与えることなく、これらの層を積層
することが可能になった。

【００６１】また、湿式製膜法で有機層を製膜すること
により、ＩＴＯ電極などに代表される正孔注入電極の表
面の微細な凹凸や、電極表面に存在するピンホールや異
物に対しても隙間なく有機層が製膜され、リーク電流が
発生するのを防止することができるようになった。この
ため、界面での電子や正孔の授受が効率よく行われ、き
わめて高い輝度と発光効率が得られ、また素子の耐久性
を飛躍的に向上することが可能となった。

【００６２】また、有機層を蒸着系で製膜する必要がな
いため、高真空の蒸着系が不要となり、装置のメンテナ
ンスも簡素にでき、低コストで大面積の素子を作成する
ことが可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における有機発光素子の一例を模式的に
示す断面図である。

【図２】本発明における有機発光素子の別の例を模式的
に示す断面図である。

【符号の説明】

１基板２陽極３発光層４陰極５正孔輸送層６電子輸送層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上野和則東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 3K007 AB02 AB03 AB04 AB11 AB18 CA01 CB01 DA01 DB03 EB00 FA01 4J100 AB15P BA27P CA01 JA00 JA32 JA43

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】陽極及び陰極からなる一対の電極と、該
一対の電極間に挟持された複数の有機化合物からなる層
を少なくとも有する有機発光素子において、陽極上に湿式塗布法で設けられた重合性の有機化合物か
らなる正孔輸送層を有し、かつ、重合後の該正孔輸送層
上に、湿式塗布法で設けられた有機化合物からなる電子
輸送層或いは発光層を有することを特徴とする有機発光
素子。
【請求項２】前記重合性の有機化合物からなる正孔輸
送層が、同一分子内に少なくとも複数個の重合性二重結
合を有するトリアリールアミン化合物の単独あるいは複
合重合膜であることを特徴とする請求項１に記載の有機
発光素子。
【請求項３】前記重合性二重結合が、炭素−炭素の二
重結合からなることを特徴とする請求項２に記載の有機
発光素子。
【請求項４】前記炭素−炭素の二重結合が、置換また
は未置換のビニル基、若しくは置換または未置換のアク
リル酸エステル基からなることを特徴とする請求項３に
記載の有機発光素子。
【請求項５】前記重合性の有機化合物からなる正孔輸
送層が、同一分子内に少なくとも３個以上の重合性二重
結合を有するトリアリールアミン化合物の単独あるいは
複合重合膜であることを特徴とする請求項１に記載の有
機発光素子。
【請求項６】前記正孔輸送層を構成する重合性の有機
化合物が、電子線または熱重合性化合物であることを特
徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項７】前記正孔輸送層を構成する重合性の有機
化合物にはドーパント材料が混合されていることを特徴
とする請求項１乃至６のいずれかに記載の有機発光素
子。
【請求項８】前記電子輸送層或いは発光層を構成する
有機化合物にはドーパント材料が混合されていることを
特徴とする請求項１乃至７に記載の有機発光素子。
【請求項９】陽極及び陰極からなる一対の電極と、該
一対の電極間に挟持された複数の有機化合物からなる層
を少なくとも有する有機発光素子の製造方法において、陽極上に湿式塗布法により重合性の有機化合物からなる
正孔輸送層を設け、該正孔輸送層を重合させた後、該正
孔輸送層上に湿式塗布法により有機化合物からなる電子
輸送層或いは発光層を積層することを特徴とする有機発
光素子の製造方法。
【請求項１０】前記重合性の有機化合物からなる正孔
輸送層が、同一分子内に少なくとも複数個の重合性二重
結合を有するトリアリールアミン化合物の単独あるいは
複合重合膜であることを特徴とする請求項９に記載の有
機発光素子の製造方法。
【請求項１１】前記重合性二重結合が、炭素−炭素の
二重結合からなることを特徴とする請求項１０に記載の
有機発光素子の製造方法。
【請求項１２】前記炭素−炭素の二重結合が、置換ま
たは未置換のビニル基、若しくは置換または未置換のア
クリル酸エステル基からなることを特徴とする請求項１
１に記載の有機発光素子の製造方法。
【請求項１３】前記重合性の有機化合物からなる正孔
輸送層が、同一分子内に少なくとも３個以上の重合性二
重結合を有するトリアリールアミン化合物の単独あるい
は複合重合膜であることを特徴とする請求項９に記載の
有機発光素子の製造方法。
【請求項１４】前記正孔輸送層を構成する重合性の有
機化合物が、電子線または熱重合性化合物であることを
特徴とする請求項９に記載の有機発光素子の製造方法。
【請求項１５】前記正孔輸送層を構成する重合性の有
機化合物にはドーパント材料が混合されており、予め正
孔輸送性の有機化合物とドーパント材料を溶解した溶液
を湿式塗布することを特徴とする請求項９乃至１４のい
ずれかに記載の有機発光素子の製造方法。
【請求項１６】前記電子輸送層或いは発光層を構成す
る有機化合物にはドーパント材料が混合されており、予
め電子輸送性或いは発光性の有機化合物とドーパント材
料を溶解した溶液を湿式塗布することを特徴とする請求
項９乃至１５に記載の有機発光素子の製造方法。