JP2003007472A - 有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】低電圧で駆動でき、発光効率を向上し得る有機
エレクトロルミネッセンス素子を提供する。 【解決手段】陽極層及び陰極層の両電極層間に形成さ
れ、電子輸送正孔ブロック層と発光層とを有する有機エ
レクトロルミネッセンス素子において、電子輸送正孔ブ
ロック層を、 （一般式（１）中、Ｘは、脂肪族炭化水素基、芳香族炭
化水素基、エーテル基、複素環基のいずれかから水素１
原子を除いて成る二価以上の置換基から独立に選ばれ
る。）、または、 （一般式（２）中のＹは、脂肪族炭化水素基、芳香族炭
化水素基、エーテル基、複素環基のいずれかから水素１
原子を除いて成る二価以上の置換基から、前記［化２］
中のＺは、水素、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素
基、エーテル基、複素環基のいずれかから、それぞれ独
立に選ばれる。）で表される繰り返し単位を有する重合
体で構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高輝度での発光が
可能な有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、発光効率を向上させることを目的
とした多層積層構造の有機エレクトロルミネッセンス素
子として、陽極層及び陰極層の両電極層間に形成され、
電子輸送層と発光層とを有するものが知られている。こ
のものにおいて、電子輸送層を構成する電子輸送性物質
として、

【０００３】

【化３】

【０００４】［化３］に示す３−（４−ビフェニリル）
−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニ
ル−１，２，４−トリアゾール（以下、ＴＡＺともい
う。）など電子輸送性低分子を用いることが多い。ＴＡ
Ｚは、イオン化ポテンシャルが５．９ｅＶと比較的高い
ため、正孔ブロック効果をも有することが特徴である。

【０００５】ところで、上記従来の有機エレクトロルミ
ネッセンス素子の発光方法として、励起三重項状態から
の発光、即ち、燐光を用いると、発光の量子効率を向上
させることができる。励起一重項状態による発光、即
ち、蛍光のみを利用して発光させる場合の内部量子効率
の理論的限界が２５％であるのに対し、燐光による発光
は、三重項状態の励起エネルギーが発光に寄与するため
内部量子効率の理論的限界を１００％と考えてよい。こ
のため、駆動電圧に対する発光輝度で定義される発光効
率の向上が期待できる。

【０００６】ところが、燐光を利用して発光する場合、
上記のように電子輸送性物質が低分子であると移動度が
低く、有機エレクトロルミネッセンス素子を発光させる
には高い印加電圧が必要となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで、駆動電圧を軽
減することを目的として、電子輸送層を構成する電子輸
送性物質に、

【０００８】

【化４】

【０００９】（一般式[化４]中、Ｒは水素、脂肪族炭化
水素基、芳香族炭化水素基、エーテル基、複素環基のい
ずれかを示す。） ［化４］で表される繰り返し単位を有するポリフルオレ
ン化合物など、電気抵抗値の低い導電性高分子を用いた
有機エレクトロルミネッセンス素子を構成することが考
えられる。

【００１０】ところが、この場合、電子輸送層に隣接す
る発光層における導電性高分子の使用に制約が生じる。
これは、隣接する薄膜層、即ち、電子輸送層と発光層と
に導電性高分子を用いると、この高分子の導電特性ゆえ
に両薄膜層間の障壁が低下して、電子輸送層において正
孔ブロック効果が減少し、結果的に高輝度での発光が得
られなくなるからである。このため、発光層は、電子輸
送層より高い負荷電圧を要するにもかかわらず、導電性
高分子を使用することが難しく、導電性高分子の比較的
小さい電気抵抗値を利用して駆動電圧の軽減を図ること
ができなくなる。即ち、電子輸送層において駆動電圧を
軽減できても、より大きな駆動電圧の軽減効果が期待さ
れる発光層において駆動電圧を軽減できず、結果とし
て、有機エレクトロルミネッセンス素子全体での駆動電
圧の軽減が効果的に行われない。そして、高輝度の発光
も駆動電圧の軽減も達成できないため、発光効率の悪化
という不具合が生じる。

【００１１】本発明は、上記問題点に鑑み、低電圧での
駆動により高輝度で発光し得る、即ち、発光効率の高い
有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを課
題としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、陽極層及び陰極層の両電極層間に形成さ
れ、電子輸送層と発光層とを有する有機エレクトロルミ
ネッセンス素子において、前記電子輸送層を、前記[化
１]または[化２]で表される繰り返し単位を有する重合
体で構成する。このような重合体は、ラジカルアニオン
化しやすく良好な電子移動度を有するので抵抗値を抑制
することができ、また、比較的高いイオン化ポテンシャ
ルを有するため高い正孔ブロック効果を維持できる。そ
して、隣接する発光層に導電性高分子を用いることも可
能である。このため、このような重合体を用いた有機エ
レクトロルミネッセンス素子では、高効率の発光が可能
である。

【００１３】この場合、前記［化１］で表される繰り返
し単位中のＸ、または、前記［化２］で表される繰り返
し単位中のＹを、アリール基から水素１原子を除いて成
る二価の置換基とすることが可能である。

【００１４】さらに、これらの場合、前記［化１］また
は［化２］で表される繰り返しを有する重合体を、前記
発光層中のホスト剤よりイオン化ポテンシャルが大きく
なるように構成すると、電子輸送層への正孔の注入を抑
制できるので、電子輸送層に確実に正孔ブロック効果を
備えることができ、電子輸送層が電子輸送正孔ブロック
層として機能する。このためさらに高輝度の発光が得ら
れる。

【００１５】さらに、これらの場合、前記発光層は燐光
を放射するドープ剤を有することが望ましい。このもの
では、燐光を利用して発光する有機エレクトロルミネッ
センス素子の形成が可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は、発光効率の向上を目的と
して多層に積層された素子構造を有する有機エレクトロ
ルミネッセンス素子の基本構造を示す。有機エレクトロ
ルミネッセンス素子の素子構造は、図外の基板上に形成
された陽極層１０に、正孔輸送層２０、電子ブロック層
３０、発光層４０、正孔ブロック層５０及び電子輸送層
６０の各薄膜層が、陽極層１０と陰極層７０との両電極
層間で順次積層されて成る多層積層構造であり、発光層
４０は、発光層ドープ剤４１と発光層ホスト剤４２とを
有して構成されている。

【００１７】図１で示される素子構造において、陽極層
１０は、例えばガラス基板のような透明絶縁性支持体に
形成された透明な導電性物質が用いられ、その材料とし
ては、酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジウム（Ｉ
ＴＯ）などの導電性酸化物、あるいは、金、銀、クロム
などの金属、よう化銅、硫化銅などの無機導電性物質、
ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン等の導電
性ポリマーなどを用いることができる。

【００１８】また、陰極層７０が透明な材料で形成され
ている場合には、陽極層１０は不透明な材料で形成され
ても良い。

【００１９】また、図１で示される素子構造において、
陰極層７０には、ニオブ、リチウム、ナトリウム、カリ
ウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシウ
ム、ストロンチウム、バリウム、硼素、アルミニウム、
銅、銀、金などの単体または合金が使用できる。さら
に、これらを積層して使用することもできる。また、テ
トラヒドロアルミン酸塩により湿式で形成することもで
きる。この場合、陰極層７０に用いられるテトラヒドロ
アルミン酸塩としては、特に、水素化アルミニウムリチ
ウム、水素化アルミニウムカリウム、水素化アルミニウ
ムマグネシウム、水素化アルミニウムカルシウムを挙げ
ることができる。この中で、水素化アルミニウムリチウ
ムが、特に電子輸送層への電子注入性に優れている。

【００２０】また、正孔輸送層２０は、陽極層１０から
注入される正孔を輸送するための層であり、正孔輸送性
有機物を含む有機層である。正孔輸送層性有機物の例と
して、

【００２１】

【化５】

【００２２】［化５］で示されるジノルマルブチルポリ
フルオレン、

【００２３】

【化６】

【００２４】［化６］に示すポリ（Ｎ−ビニルカルバゾ
ール）（以下ＰＶＫともいう。）、

【００２５】

【化７】

【００２６】［化７］で示されるＮ-フェニルポリカル
バゾール

【００２７】

【化８】

【００２８】［化８］に示すポリ（パラ−フェニレンビ
ニレン）、などの高分子からなることが好ましい。ある
いは、

【００２９】

【化９】

【００３０】［化９］に示すＮ，Ｎ’−ジフェニル−
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（以下ＴＰＤともい
う。）

【００３１】

【化１０】

【００３２】［化１０］に示すＮ，Ｎ’−ジフェニル−
Ｎ，Ｎ’−ビス（１−ナフチル）―１，１’−ビフェニ
ル−４，４’−ジアミン（以下ＮＰＤとも言う。）

【００３３】

【化１１】

【００３４】［化１１］に示すカルバゾールビフェニル
（以下、ＣＢＰとも言う。）、

【００３５】

【化１２】

【００３６】［化１２］に示す４，４’−ビス（１０−
フェノチアジニル）ビフェニルなどの低分子を用いるこ
とが望ましい。

【００３７】また、電子ブロック層３０は、陰極層７０
から発光層４０へ注入された電子がそのまま陽極層１０
へ通過してしまうことを防ぐため電子をブロックするた
めの層であり、電子ブロック性物質で構成される。電子
ブロック性物質としては、例えば、[化５]で示されるジ
ノルマルブチルポリフルオレン、[化６]で示されるＰＶ
Ｋ、[化８]で示されるポリ（パラ-フェニレンビニレ
ン）、[化９]で示されるＴＰＤ、[化１０]で示されるＮ
ＰＤ、[化１１]で示されるＣＢＰ、[化１２]で示される
４，４’−ビス（１０−フェノチアジニル）ビフェニル
や、

【００３８】

【化１３】

【００３９】[化１３]に示す２，４，６−トリフェニル
−１，３，５−トリアゾール、

【００４０】

【化１４】

【００４１】[化１４]に示すフローレン、などを挙げる
ことができる。

【００４２】また、発光層４０はドープ剤４１とホスト
剤４２とを有し、これらドープ剤４１とホスト剤４２と
を均一に分散させるため、バインダ高分子を添加するこ
とも可能である。ホスト剤４２は、陽極層１０及び陰極
層７０からそれぞれ注入された正孔と電子とが発光層４
０において再結合する際に賦活されて励起子として作用
する物質であり、［化５］で示されるジノルマルブチル
ポリフルオレン、［化６］に示すＰＶＫ、［化７］で示
されるＮ-フェニルポリカルバゾール、

【００４３】

【化１５】

【００４４】[化１５]に示すオキサジアゾール／ジノル
マルブチルフルオレンコポリマー、

【００４５】

【化１６】

【００４６】

【化１７】

【００４７】[化１６]、[化１７]に示すオキサジアゾー
ル系高分子化合物、

【００４８】

【化１８】

【００４９】

【化１９】

【００５０】[化１８]、[化１９]に示すトリアゾール系
高分子化合物、などの高分子や、［化１１］に示すＣＢ
Ｐ、

【００５１】

【化２０】

【００５２】［化２０］に示す１，３，５−トリ（５−
（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキ
サジアゾール）フェニル（以下ＯＸＤ−１ともい
う。）、

【００５３】

【化２１】

【００５４】［化２１］に示される１，３―ジ（５−
（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキ
サジアゾール）フェニル（以下ＯＸＤ−７ともい
う。）、

【００５５】

【化２２】

【００５６】[化２２] に示す２−（４−ビフェニリ
ル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，
３，４−オキサジアゾール、（以下ＰＢＤともい
う。）、

【００５７】

【化２３】

【００５８】［化２３］で示される３，４，５―トリ
（１−ナフチル）―１，２，４―トリアゾール

【００５９】

【化２４】

【００６０】［化２４］で示されるＮ-フェニルカルバ
ゾール、

【００６１】

【化２５】

【００６２】［化２５］で示されるＮ-メチルカルバゾ
ール、

【００６３】

【化２６】

【００６４】[化２６]に示すバソキュプロイン（以下Ｂ
ＣＰともいう。）、

【００６５】

【化２７】

【００６６】［化２７］に示す４，４’−ビス（１，１
−ジフェニルエテニル）ビフェニル（以下にＤＰＶＢｉ
ともいう。）、などが挙げられる。

【００６７】一方、発光層４０のドープ剤４１は、励起
子たるホスト剤４２の励起エネルギーにより燐光を放射
する物質であり、

【００６８】

【化２８】

【００６９】［化２８］に示すトリ（２フェニルピリジ
ン）イリジウム錯体（以下Ｉｒ（ｐｐｙ）₃とも言
う。）、

【００７０】

【化２９】

【００７１】

【化３０】

【００７２】

【化３１】

【００７３】

【化３２】

【００７４】

【化３３】

【００７５】

【化３４】

【００７６】（化学式[化３４]中、ａｃａｃは、

【００７７】

【化３５】

【００７８】[化３５]で示される官能基を示す。下記
[化３６]乃至[化４０]に示す化学式において同じ。）

【００７９】

【化３６】

【００８０】

【化３７】

【００８１】

【化３８】

【００８２】

【化３９】

【００８３】

【化４０】

【００８４】[化２９]乃至[化３４]、[化３６]乃至[化
４０]で示されるイリジウム錯体化合物、

【００８５】

【化４１】

【００８６】［化４１］に示す２，３，７，８，１２，
１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−白
金（II）ポルフィン（以下ＰｔＯＥＰとも言う。）、

【００８７】

【化４２】

【００８８】［化４２］に示す３-（２’-ベンゾチアゾ
リル）-７-ジエチルアミノクマリン（以下、クマリン６
とも言う。）、などを挙げることができる。

【００８９】また、発光層４０に添加可能なバインダ高
分子の例として、ポリスチレン、ポリビニルビフェニ
ル、ポリビニルフェナントレン、ポリビニルアントラセ
ン、ポリビニルペリレン、ポリ（エチレン−ｃｏ−ビニ
ルアセテート）、ポリブタジエンのｃｉｓとｔｒａｎ
ｓ、ポリ（２−ビニルナフタレン）、ポリビニルピロリ
ドン、ポリスチレン、ポリ（メチルメタクリレート）、
ポリ（ビニルアセテート）、ポリ（２−ビニルピリジン
−ｃｏ−スチレン）、ポリアセナフチレン、ポリ（アク
リロニトリル−ｃｏ−ブタジエン）、ポリ（ベンジルメ
タクリレート）、ポリ（ビニルトルエン）、ポリ（スチ
レン−ｃｏ−アクリロニトリル）、ポリ（４−ビニルビ
フェニル）、ポリエチレングリコールなどが挙げられ
る。

【００９０】また、正孔ブロック層５０は、陽極層１０
から発光層４０へ注入された正孔がそのまま陰極層７０
へ通過してしまうことを防ぐため正孔をブロックするた
めの層であり、正孔ブロック性物質で構成される。正孔
ブロック性物質としては、例えば、[化２０]に示すＯＸ
Ｄ−１、[化２２] に示すＰＢＤ、[化２６]に示すＢＣ
Ｐ、［化２７］に示すＤＰＶＢｉ、

【００９１】

【化４３】

【００９２】［化４３］に示す２，５−ビス（１−ナフ
チル）−１．３．４−オキサジアゾール（以下にＢＮＤ
ともいう。）

【００９３】

【化４４】

【００９４】［化４４］に示される４，４’−ビス
（１，１−ビス（４−メチルフェニル）エテニル）ビフ
ェニル（以下ＤＴＶＢｉとも言う。）、

【００９５】

【化４５】

【００９６】［化４５］に示される２，５−ビス（４−
ビフェニリル）−１，３，４−オキサジアゾール（以下
ＢＢＤともいう。）、また、電子輸送層６０は、陰極層
７０から注入される電子を輸送するための層であり、電
子輸送剤を含む。電子輸送剤は、電子輸送性高分子で構
成され、さらに電子輸送性低分子を含む構成が可能であ
る。

【００９７】ここで、電子輸送性低分子の例として、
［化３］に示すＴＡＺ、[化２０]に示されるＯＸＤ−
１、［化２１］に示されるＯＸＤ−７、［化２２］に示
すＰＢＤ、[化２６]に示すＢＣＰ、［化４２］に示すＤ
ＰＶＢｉ、［化４３］に示すＢＮＤ、［化４４］に示す
ＤＴＶＢｉ、［化４５］に示すＢＢＤ、

【００９８】

【化４６】

【００９９】［化４６］に示すトリス（８−ヒドロキシ
キノリナート）アルミニウム（以下Ａｌｑ３ともい
う。）が挙げられる。

【０１００】また、電子輸送性高分子の例として、[化
１５]に示すオキサジアゾール／ジノルマルブチルフル
オレン共重合体、

【０１０１】

【化４７】

【０１０２】

【化４８】

【０１０３】

【化４９】

【０１０４】

【化５０】

【０１０５】

【化５１】

【０１０６】

【化５２】

【０１０７】[化４７]乃至[化５２]で示されるオキサジ
アゾール系高分子化合物、

【０１０８】

【化５３】

【０１０９】

【化５４】

【０１１０】

【化５５】

【０１１１】

【化５６】

【０１１２】

【化５７】

【０１１３】

【化５８】

【０１１４】[化５３]乃至[化５８]で示されるトリアゾ
ール系高分子化合物などが挙げられる。

【０１１５】［化４７］乃至［化５８］で示すような電
子輸送性高分子は、正孔ブロック効果も有するため、こ
のような高分子で構成される電子輸送層は、電子輸送正
孔ブロック層としての機能も備える。

【０１１６】発光効率のさらなる向上や構造の簡素化の
ため、図１に示す有機エレクトロルミネッセンス素子の
基本構造に変更を加えたものとして、図２または図３に
示す素子構造が可能である。

【０１１７】図２で示される有機エレクトロルミネッセ
ンス素子の素子構造は、本発明の有機エレクトロルミネ
ッセンス素子の第１の実施形態を示す。図１の電子ブロ
ック層３０と正孔ブロック層５０とが省略されている
が、正孔輸送層２０に電子ブロック効果を備えさせた
り、電子輸送層６０に正孔ブロック効果を持たせて電子
輸送正孔ブロック層６５として形成させたりするなどし
て発光効率を維持させることができる。

【０１１８】図３で示される有機エレクトロルミネッセ
ンス素子の素子構造は、図１で示す素子構造において、
電子ブロック層３０と正孔ブロック層５０とを省略し、
電子輸送層６０に正孔ブロック効果を持たせて電子輸送
正孔ブロック層６５として形成し、陽極層１０と正孔輸
送層２０との間に正孔注入性物質で構成される正孔注入
層２１を追加したものである。

【０１１９】正孔注入性物質としては、たとえば、

【０１２０】

【化５９】

【０１２１】[化５９]に示すカッパーフタロシアニンな
どの金属フタロシアニンや、

【０１２２】

【化６０】

【０１２３】[化６０]で示される、ポリ（３，４）エチ
レンジオキシチオフェン／ポリスチレンサルフォネート
（以下ＰＥＤＴ／ＰＳＳともいう。）、などが挙げられ
る。

【０１２４】次に、図２を本発明の第１の実施形態とし
て、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を説
明する。

【０１２５】まず、基板（図示せず）となる透明絶縁性
支持体、例えばガラス基板上に陽極層１０を蒸着法また
はスパッタ法にて形成する。

【０１２６】次に、正孔輸送性高分子または正孔輸送性
低分子を溶媒に溶解または分散した第１の溶液を作成す
る。ここで、第１の溶液に、さらにバインダ高分子を溶
解または分散することも可能である。そして、第１の溶
液を用いた湿式法によって、陽極層１０上に正孔輸送層
２０を形成する。

【０１２７】さらに、発光層４０のドープ剤４１とホス
ト剤４２とを溶媒に溶解または分散した第２の溶液を作
成する。ここで、第２の溶液に、さらにバインダ高分子
を溶解または分散することも可能である。そして、その
第２の溶液を用いた湿式法によって、上記正孔輸送層２
０上に発光層４０を形成する。

【０１２８】さらに、正孔ブロック効果を有する電子輸
送性高分子または電子輸送性低分子を溶媒に溶解または
分散した第３の溶液を作成する。ここで、第３の溶液
に、さらにバインダ高分子を溶解または分散することも
可能である。その第３の溶液を用いた湿式法によって、
発光層４０上に電子輸送正孔ブロック層６５を形成す
る。

【０１２９】また、第２の溶液に用いた溶媒の溶解度パ
ラメータは、発光層４０の成膜温度において、正孔輸送
層２０に含まれる物質（正孔輸送性高分子または正孔輸
送性低分子など）に対して可溶範囲外を示す値を有す
る。このような溶媒を用いた、湿式法による発光層４０
の形成において、下層の正孔輸送層２０に含まれる有機
物を溶解することがない。

【０１３０】また、第３の溶液に用いる溶媒の溶解度パ
ラメータは、電子輸送正孔ブロック層６５の成膜温度に
おいて、発光層４０に含まれる物質（ドープ剤４１、ホ
スト剤４２及びバインダ高分子など）に対して可溶範囲
外を示す値を有する。このような溶媒を用いた、湿式法
による電子輸送正孔ブロック層６５の形成において、下
層の発光層４０に含まれる有機物を溶解することがな
い。

【０１３１】この時、上記の第１乃至第３の溶液に用い
る溶媒は自然乾燥によって蒸発することにより、正孔輸
送層２０と発光層４０と電子輸送正孔ブロック層６５と
が形成される。この場合、加熱、紫外線の照射による重
合、硬化等の処理を行う必要がなく、従って、製造工程
が簡単であり生産効率を向上させることができる。

【０１３２】本発明で使用される湿式法には、たとえば
キャスティング法、ブレードコート法、浸漬塗工法、ス
ピンコート法、スプレイコート法、ロール塗工法、イン
クジェット塗工法などの通常の塗工法が含まれる。

【０１３３】最後に、電子輸送正孔ブロック層６５上
に、蒸着法などを用いて陰極層７０を形成し、本発明の
有機エレクトロルミネッセンス素子が得られる。

【０１３４】なお、溶解度パラメータＳＰは、モル蒸発
熱ΔＨ、モル体積Ｖの液体の絶対温度Ｔにおいて、 ＳＰ＝｛（ΔＨ−ＲＴ）／Ｖ｝^1/2 で定義される。ただし、上記式中、ＳＰは溶解度パラメ
ータ（単位：（ｃａｌ／ｃｍ³）^1/2）であり、ΔＨはモ
ル蒸発熱（単位：ｃａｌ／ｍｏｌ）であり、Ｒは気体定
数（単位：ｃａｌ／（ｍｏｌ・Ｋ））であり、Ｔは絶対
温度（単位：Ｋ）であり、Ｖはモル体積（単位：ｃｍ³
／ｍｏｌ）である。

【０１３５】また、図３は、本発明の有機エレクトロル
ミネッセンス素子の第２の実施形態であり、上記図２で
示される素子構造の製造工程中、正孔輸送層２０の形成
前に、陽極層１０上にＰＥＤＴなどの正孔注入性物質を
湿式法により成膜して正孔注入層２１を形成した後に、
該正孔注入層２１上に上記図２と同様に、正孔輸送層２
０、発光層４０、電子輸送正孔ブロック層６５及び陰極
層７０を順次形成する製造工程を経て得られる。

【０１３６】

【実施例】［実施例１］ゲルパーエイションクロマトグ
ラフィーにより測定したポリスチレン換算重量平均量
（以下、分子量と言う。）１，１００，０００を有する
［化６］で示すＰＶＫとして６ｍｇを１ｍｌの１，２ジ
クロロエタンで溶解して溶液１を作成した。

【０１３７】［化２０］で示すＯＸＤ−１(イオン化ポ
テンシャル：６．１ｅＶ)として２．５ｍｇと［化２
８］で示すＩｒ（ｐｐｙ）₃として０．１７ｍｇとバイ
ンダ高分子たるポリビニルビフェニル（分子量１１５，
０００）として２．５ｍｇとをｍ−キシレン１ｍｌに溶
解して溶液２を作成した。

【０１３８】［化４７］で示される重合体 (イオン化ポ
テンシャル：６．１ｅＶ、分子量：６０，０００)とし
て５ｍｇをシクロヘキサン１ｍｌに溶解して溶液３を作
成した。

【０１３９】酸素プラズマ処理を行なったＩＴＯ基板上
（市販ＩＴＯ、旭硝子社製：２０Ω／□以下）に溶液１
を回転数１０００ｒｐｍで１秒間スピンコートする事に
より５０ｎｍの膜厚の正孔輸送層を成膜した。

【０１４０】正孔輸送層上に溶液２を回転数１０００ｒ
ｐｍで１秒間スピンコートする事により２０ｎｍの膜厚
の発光層を成膜した。

【０１４１】さらに、発光層上に溶液３を回転数１００
０ｒｐｍで１秒間スピンコートする事により５０ｎｍの
膜厚の電子輸送層を成膜した。

【０１４２】蒸着速度０．０１ｎｍ／ｓｅｃでリチウム
を０．５ｎｍの膜厚に成膜し、さらにその上にアルミニ
ウムを蒸着速度１ｎｍ／ｓｅｃで５０ｎｍの膜厚に成膜
して、陰極を蒸着により形成した。

【０１４３】この時、８Ｖ（駆動電圧、以下同じ。）、
１ｍＡ／ｃｍ²（電流密度、以下同じ。）で６００ｃｄ
／ｍ²（発光輝度、以下同じ。）の緑色の発光が得られ
た。 ［比較例１］［化４７］で示す重合体の替わりに、［化
２０］で示すＯＸＤ−１を真空度１０^-3Ｐａ、蒸着速度
１ｎｍ／ｓｅｃで蒸着により成膜した以外は、［実施例
１］と同様に図２に示す素子を作成した。この時、９．
２Ｖ、１ｍＡ／ｃｍ²で６００ｃｄ／ｍ²の緑色の発光が
得られた。 ［比較例２］［化４７］で示す重合体の替わりに、［化
１５］で示す重合体（イオン化ポテンシャル：５．８ｅ
Ｖ）を使用した以外は、［実施例１］と同様に図２に示
す素子を作成した。この時、８．８Ｖ、１ｍＡ／ｃｍ²
で４５０ｃｄ／ｍ²の緑色の発光が得られた。［実施例
１］と［比較例１］とを比べると、導電性高分子のオキ
サジアゾール系高分子を使用すると抵抗が下がる事が判
る。［実施例１］と［比較例２］とを比べると、電子輸
送層に、ホスト剤よりイオン化ポテンシャルが小さい物
質を使用すると１ｍＡ／ｃｍ²における輝度が低下する
事が判る。 ［実施例２］〜［実施例１２］［化４７］で示す重合体
の替わりに下記［表１］に示す重合体を使用した以外
は、［実施例１］と同様に図２に示す素子構造を作成し
たところ、［表１］に示す発光効率の発光が得られた。

【０１４４】

【表１】

【０１４５】［実施例１３］ＩＴＯ基板と正孔輸送層と
の間に正孔注入層として、［化５９］に示すカッパーフ
タロシアニンを、真空蒸着により、真空度１０^-3Ｐａ、
蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃで２ｎｍの膜厚に成膜した
以外は、［実施例１］と同様にして図３に示す素子構造
を作成した。この時、７．２Ｖ、１ｍＡ／ｃｍ²で５７
０ｃｄ／ｍ²の緑色の発光であった。 ［実施例１４］、［実施例１５］ＩＴＯ基板と正孔輸送
層との間に正孔注入層として、［化６０］に示すＰＥＤ
Ｔ／ＰＳＳを回転数４０００ｒｐｍで１０秒間スピンコ
ートして５０ｎｍの膜厚に成膜したこと、正孔輸送層に
下記［表２］に示す重合体を使用したこと以外は［実施
例１］と同様にして図３に示す素子構造を作成したとこ
ろ、［表２］に示す発光効率の発光が得られた。

【０１４６】

【表２】

【０１４７】（但し、[実施例１５]においては溶液１の
溶媒をシクロヘキサンに、溶液２の溶媒を１，２ジクロ
ロエタンに変更している。） ［実施例１６］〜［実施例２２］発光層ホスト剤とし
て、［化２０］で示すＯＸＤ−１に替え、下記［表３］
で示す化合物を使用した以外は、［実施例１］と同様に
図２に示す素子構造を作成したところ、［表３］に示す
発光効率の発光が得られた。

【０１４８】

【表３】

【０１４９】［実施例２３］〜［実施例３０］下記［表
４］に化合物として示す重合体（分子量６０，０００）
として５．０ｍｇと［化２８］で示すＩｒ（ｐｐｙ）₃
として０．１７ｍｇとをｍ−キシレン１ｍｌに溶解して
溶液２を作成した以外は［実施例１］と同様に図２に示
す素子構造を作成したところ、［表４］に示す発光効率
の発光が得られた。

【０１５０】

【表４】

【０１５１】［実施例３１］〜［実施例３６］陰極をリ
チウムに替え、下記［表５］に示す化合物を使用した以
外は［実施例１］と同様に図２に示す素子構造を作成し
たところ、［表５］に示す発光効率の発光が得られた。

【０１５２】

【表５】

【０１５３】［実施例３７］〜［実施例４８］発光層ド
ープ剤として、［化２８］で示すＩｒ（ｐｐｙ）₃に替
え、下記［表６］に示す化合物を使用した以外は［実施
例１］と同様に図２に示す素子構造を作成したところ、
［表６］に示す発光効率の発光が得られた。

【０１５４】

【表６】

【０１５５】［実施例４９］分子量６０，０００の［化
５］で示されるジノルマルブチルポリフルオレン（電子
親和力：２．１５ｅＶ）として６ｍｇを１ｍｌの１，２
ジクロロエタンで溶解して溶液１を作成した。

【０１５６】［化７］で示すＮ−フェニルポリカルバゾ
ール（電子親和力：２．００ｅＶ、分子量：６０，００
０）として５．０ｍｇと［化２８］で示すＩｒ（ｐｐ
ｙ）₃として０．１７ｍｇとをｍ―キシレン１ｍｌに溶
解して溶液２を作成した。

【０１５７】［化４７］で示される重合体（分子量５
０，０００）として５．０ｍｇをシクロヘキサン１ｍｌ
に溶解して溶液３を作成した。

【０１５８】酸素プラズマ処理を行なったＩＴＯ基板上
（市販ＩＴＯ、旭硝子社製：２０Ω／□以下）に［化６
０］で示されるＰＥＤＴ／ＰＳＳを回転数４０００ｒｐ
ｍで１０秒間スピンコートにより５０ｎｍの膜厚の正孔
注入層を成膜した。

【０１５９】次に溶液１を回転数１０００ｒｐｍで１秒
間スピンコートする事により５０ｎｍの膜厚の正孔輸送
層を成膜した。

【０１６０】正孔輸送層上に溶液２を回転数１０００ｒ
ｐｍで１秒間スピンコートする事により２０ｎｍの膜厚
の発光層を成膜した。

【０１６１】発光層の上に溶液３を回転数１０００ｒｐ
ｍで１秒間スピンコートする事により５０ｎｍの膜厚の
電子輸送層を成膜した。

【０１６２】蒸着速度０．０１ｎｍ／ｓｅｃでセシウム
を０．５ｎｍの膜厚に成膜し、さらにその上にアルミニ
ウムを蒸着速度１ｎｍ／ｓｅｃで５０ｎｍの膜厚に成膜
して、陰極を蒸着により形成した。

【０１６３】この時、３．５Ｖ、１ｍＡ／ｃｍ²で６０
０ｃｄ／ｍ²の緑色の発光を得た。［実施例５０］［化
６］で示すＰＶＫ（分子量：１，１００，０００）とし
て６ｍｇを１ｍｌの１，２ジクロロエタンで溶解して溶
液１を作成した。

【０１６４】［化４２］に示すＤＰＶＢｉ（イオン化ポ
テンシャル：６．１ｅＶ）として２．５ｍｇと［化４
２］に示すクマリン６として０．１３ｍｇとバインダ高
分子たるポリビニルビフェニル（分子量：１１５，００
０）として２．５ｍｇとをｍ−キシレン１ｍｌに溶解し
て溶液２を作成した。

【０１６５】［化４７］で示される重合体 （イオン化
ポテンシャル：６．１ｅＶ、分子量６０，０００）とし
て５ｍｇをシクロヘキサン１ｍｌに溶解して溶液３を作
成した。

【０１６６】酸素プラズマ処理を行なったＩＴＯ基板上
（市販ＩＴＯ、旭硝子社製：２０Ω／□以下）に溶液１
を回転数１０００ｒｐｍで１秒間スピンコートする事に
より５０ｎｍの膜厚の正孔輸送層を成膜した。

【０１６７】正孔輸送層上に溶液２を回転数１０００ｒ
ｐｍで１秒間スピンコートする事により２０ｎｍの膜厚
の発光層を成膜した。

【０１６８】さらに、発光層上に溶液３を回転数１００
０ｒｐｍで１秒間スピンコートする事により５０ｎｍの
膜厚の電子輸送層を成膜した。

【０１６９】蒸着速度０．０１ｎｍ／ｓｅｃでリチウム
を０．５ｎｍの膜厚に成膜し、さらにその上にアルミニ
ウムを蒸着速度１ｎｍ／ｓｅｃで５０ｎｍの膜厚に成膜
して、陰極を蒸着により形成した。

【０１７０】この時、７．８Ｖ、１ｍＡ／ｃｍ²で１２
０ｃｄ／ｍ²の緑色の発光を得た。 ［比較例３］［化２０］で示すＯＸＤ−１を使用して、
真空蒸着（真空度１０^-3Ｐａ、蒸着速度１ｎｍ／ｓｅ
ｃ）により電子輸送層を成膜した以外は、［実施例５
０］と同様に図２に示す素子構造を作成した。この時、
９Ｖ、１ｍＡ／ｃｍ²で１２０ｃｄ／ｍ²の緑色の発光が
得られた。［実施例５０］と［比較例３］とを比べる
と、［化４７］で示す重合体を使用した場合、低電圧化
することが判る。

【０１７１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に用いる電子輸送性高分子は高い電子移動度を有する。
このため、電子輸送層から発光層へ電子が効率よく移動
できるので電気抵抗値を軽減できる。また、上記電子輸
送性高分子は比較的高いイオン化ポテンシャルを有する
ので正孔ブロック効果をも備える。したがって、本発明
の有機エレクトロルミネッセンス素子は、比較的低電圧
の駆動により高輝度の発光が得られるので発光効率を向
上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】有機エレクトロルミネッセンス素子の素子構造

【図２】本発明の素子構造の第１の実施形態

【図３】本発明の素子構造の第２の実施形態

【符号の説明】

１０ 陽極層 ４０ 発光層 ４１ ドープ剤 ４２ ホスト剤 ６５ 電子輸送正孔ブロック層（電子輸送層） ７０ 陰極層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】陽極層及び陰極層の両電極層間に形成さ
   れ、電子輸送層と発光層とを有する有機エレクトロルミ
   ネッセンス素子において、前記電子輸送層が、 【化１】 （一般式[化１]中、Ｘは、脂肪族炭化水素基、芳香族炭
   化水素基、エーテル基、複素環基のいずれかから水素１
   原子を除いて成る二価以上の置換基から独立に選ばれ
   る。）、または、 【化２】 （一般式［化２］中のＹは、脂肪族炭化水素基、芳香族
   炭化水素基、エーテル基、複素環基のいずれかから水素
   １原子を除いて成る二価以上の置換基から、前記［化
   ２］中のＺは、水素、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水
   素基、エーテル基、複素環基のいずれかから、それぞれ
   独立に選ばれる。）で表される繰り返し単位を有する重
   合体で構成されることを特徴とする有機エレクトロルミ
   ネッセンス素子。
2. 【請求項２】前記［化１］で表される繰り返し単位中の
   Ｘ、または、前記［化２］で表される繰り返し単位中の
   Ｙは、アリール基から水素１原子を除いて成る二価の置
   換基から成ることを特徴とする請求項１に記載の有機エ
   レクトロルミネッセンス素子。
3. 【請求項３】前記［化１］または［化２］で表される繰
   り返しを有する重合体は、前記発光層中のホスト剤より
   イオン化ポテンシャルが大きいことを特徴とする請求項
   １または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素
   子。
4. 【請求項４】前記発光層は燐光を放射するドープ剤を有
   することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に
   記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。