JP2003059672A

JP2003059672A - 有機エレクトロルミネッセンス素子

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Publication number: JP2003059672A
Application number: JP2001243893A
Authority: JP
Inventors: Masahito Ueda; 将人上田
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2001-08-10
Filing date: 2001-08-10
Publication date: 2003-02-28
Anticipated expiration: 2021-08-10
Also published as: JP5055674B2

Abstract

(57)【要約】【課題】長寿命の有機ＥＬ素子を提供する。【解決手段】少なくとも一方が透明または半透明である
一対の陽極および陰極からなる電極間に、少なくとも１
層の有機発光体を含む発光層を有する有機エレクトロル
ミネッセンス素子であって、陰極がアルカリ金属または
アルカリ土類金属と遷移金属との合金からなり、該合金
はマグネシウムと銀との合金ではなく、アルカリ金属ま
たはアルカリ土類金属１００体積部に対する遷移金属の
量が０．１体積部以上２０体積部以下である有機ＥＬ素
子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機エレクトロル
ミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子ということがあ
る。）に関する。

【０００２】

【従来の技術】有機ＥＬ素子は、無機エレクトロルミネ
ッセンス素子に比べて、低電圧駆動、高輝度に加えて多
数の色の発光が容易に得られるという特徴があり、その
素子構造やそれに用いる有機発光体、有機電荷輸送化合
物等の材料について多くの試みが開示されている〔ジャ
パニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィジック
ス（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．）第２７巻、Ｌ
２６９頁（１９８８年）、ジャーナル・オブ・アプライ
ド・フィジックス（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．）第６５
巻、３６１０頁（１９８９年）、ＷＯ９０１３１４８号
公開明細書、特開平３−２４４６３０号公報、アプライ
ド・フィジックス・レターズ（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌ
ｅｔｔ．）第５８巻、１９８２頁（１９９１年）な
ど〕。

【０００３】従来、有機ＥＬ素子の陰極の材料として、
マグネシウムと銀とからなる合金であって、マグネシウ
ム１００体積部に対して銀が約１０体積部程度である合
金が汎用されていた（例えば、ＵＳＰ４，７２０，４３
２）。しかしながら、該合金を用いた素子は、未だ寿命
が十分でなく、有機ＥＬ素子の寿命の向上を目的とし
て、陰極材料についての改良が種々検討されている。例
えば、ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス
（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．）第８８巻、３６１８頁
（２０００年）には、有機発光体である（ポリ（ｐ−フ
ェニレンビニレン））を発光層に含有し、アルカリ土類
金属であるバリウムからなる陰極を有する素子が、長寿
命であることが開示されている。しかしながら、上記
公知の素子よりもさらに長寿命の有機ＥＬ素子が求めら
れていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、長寿
命の有機ＥＬ素子を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決すべく鋭意検討した結果、少なくとも一方が透明
または半透明である一対の陽極および陰極からなる電極
間に、少なくとも１層の有機発光体を含む発光層を有す
る有機エレクトロルミネッセンス素子であって、陰極が
アルカリ金属またはアルカリ土類金属と遷移金属との合
金からなり、該合金はマグネシウムと銀との合金ではな
く、アルカリ金属またはアルカリ土類金属１００体積部
に対する遷移金属の量が０．１体積部以上２０体積部以
下である有機ＥＬ素子が長寿命であること、該有機ＥＬ
素子が、面状光源、セグメント表示装置、ドットマトリ
ックス表示装置または液晶表示装置のバックライトとし
て用いることができることを見出し、本発明に至った。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の有機ＥＬ素子につ
いて詳細に説明する。本発明の有機ＥＬ素子は、少なく
とも一方が透明または半透明である一対の陽極および陰
極からなる電極間に、少なくとも１層の有機発光体を含
む発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子で
あって、陰極がアルカリ金属またはアルカリ土類金属と
遷移金属との合金からなり、該合金はマグネシウムと銀
との合金ではなく、アルカリ金属またはアルカリ土類金
属１００体積部に対する遷移金属の量が０．１体積部以
上２０体積部以下であることを特徴とする。ここにアル
カリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カ
リウム、ルビジウム、セシウムがあげられ、アルカリ土
類金属としては、例えば、マグネシウム、カルシウム、
ストロンチウム、バリウムがあげられる。これらの中
で、取扱が容易という点でアルカリ土類金属が好まし
く、より好ましくは、仕事関数が低いという点でカルシ
ウム、ストロンチウム、バリウムである。

【０００７】また、遷移金属とは、長周期型周期表にお
ける３Ａ〜７Ａ族、８族または１Ｂ族元素からなる金属
をいう。３Ａ族元素としてはスカンジウム、イットリウ
ム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウ
ム、イッテルビウム、４Ａ族元素としてはチタン、ジル
コニウム、５Ａ族元素としてはバナジウム、ニオブ、６
Ａ族元素としてはクロム、７Ａ族元素としてはマンガ
ン、８族元素としては鉄、コバルト、ニッケル、白金、
１Ｂ族元素としては銅、銀、金などがあげられる。中で
も１Ｂ族の銅、銀、金が好ましく、さらに好ましくは銀
である。

【０００８】アルカリ金属またはアルカリ土類金属と遷
移金属の組み合せとしては、長寿命化の効果という観点
から、ルビジウム、セシウム、カルシウム、ストロンチ
ウムまたはバリウムと銀との組み合わせが好ましい。

【０００９】アルカリ金属またはアルカリ土類金属と遷
移金属の合金の組成としては、アルカリ金属またはアル
カリ土類金属１００体積部に対して遷移金属の量が０．
１体積部以上２０体積部以下であり、好ましくは１体積
部以上１０体積部以下である。遷移金属の量が過少であ
ると、有機ＥＬ素子を長寿命化させる効果が小さく、過
大であると、駆動電圧が高くなるなど有機ＥＬ素子の特
性が低下する。

【００１０】陰極の膜厚は、通常０．５ｎｍ〜１０００
ｎｍ程度であり、好ましくは１ｎｍ〜１００ｎｍであ
り、より好ましくは５ｎｍ〜５０ｎｍであるアルカリ金
属およびアルカリ土類金属は酸化されやすいので、上記
合金から成る陰極の陽極と反対側に酸化されにくい金属
層、例えばアルミニウム、銀などを１０ｎｍ〜５０００
ｎｍの厚みで形成することが好ましい。

【００１１】また、陰極と、有機発光体を含む発光層な
どの有機物層との間に、導電性高分子からなる層；アル
カリ金属、アルカリ土類金属、金属酸化物や金属フッ化
物、有機絶縁材料等からなる平均膜厚２ｎｍ以下の層を
設けてもよく、陰極作製後、該有機ＥＬ素子を保護する
保護層を装着していてもよい。該有機ＥＬ素子を長期安
定的に用いるためには、素子を外部から保護するため
に、保護層および／または保護カバーを装着することが
好ましい。

【００１２】該保護層の材質としては、高分子化合物、
金属酸化物、金属フッ化物、金属ホウ化物などを用いる
ことができる。また、保護カバーとしては、ガラス板、
表面に低透水率処理を施したプラスチック板などを用い
ることができ、該カバーを熱効果樹脂や光硬化樹脂で素
子基板と貼り合わせて密閉する方法が好適に用いられ
る。スペーサーを用いて空間を維持すれば、素子がキズ
つくのを防ぐことが容易である。該空間に窒素やアルゴ
ンのような不活性なガスを封入すれば、陰極の酸化を防
止することができ、さらに酸化バリウム等の乾燥剤を該
空間内に設置することにより製造工程で吸着した水分が
素子にタメージを与えるのを抑制することが容易とな
る。これらのうち、いずれか１つ以上の方策をとること
が好ましい。

【００１３】本発明の有機ＥＬ素子は、上述の有機発光
体を含む発光層、陽極、アルカリ金属またはアルカリ土
類金属と遷移金属との合金からなる陰極等の他に、さら
に、正孔輸送層、正孔注入層、電子注入層、電子輸送層
などの層を有していてもよい。

【００１４】また、本発明においては、有機発光体を含
む発光層、正孔輸送層、電子輸送層のいずれかの層を２
層以上用いてもよい。素子中、上記各層は、陰極から陽
極に向かって、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光
層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に用いられるの
が一般的である。また、それぞれの層を２層以上用いる
場合は、第２の層を用いる位置に特に制限はなく、発光
効率や素子寿命を勘案して適宜用いることができる。

【００１５】本発明における有機ＥＬ素子の有機発光体
を含む発光層に使用する有機発光体には特に制限はな
く、通常有機ＥＬ素子で使用される有機蛍光分子や高分
子蛍光体が使用できる。

【００１６】有機蛍光分子としては、例えばベンゾオキ
サゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチ
アゾール誘導体、スチリルベンゼン誘導体、ポリフェニ
ル誘導体、ジフェニルブタジエン誘導体、テトラフェニ
ルブタジエン誘導体、ナフタルイミド誘導体、クマリン
誘導体、ペリレン誘導体、ペリノン誘導体、オキサジア
ゾール誘導体、アルダジン誘導体、ピラリジン誘導体、
シクロペンタジエン誘導体、ビススチリルアントラセン
誘導体、キナクリドン誘導体、ピロロピリジン誘導体、
チアジアゾロピリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導
体、スチリルアミン誘導体、芳香族ジメチリディン化合
物、８−キノリノール誘導体の金属錯体や希土類錯体、
ＩｒやＰｔ錯体に代表される各種金属錯体が例示され
る。より具体的には特開昭６３−７０２５７号公報、同
６３−１７５８６０号公報、特開平２−１３５３５９号
公報、同２−１３５３６１号公報、同２−２０９９８８
号公報、同３−３７９９２号公報、同３−１５２１８４
号公報に開示されているものが好適に使用される。

【００１７】また、高分子蛍光体としては、ポリアリー
レンやポリアリーレンビニレン等のπ電子系が分子鎖に
沿って非極在化している分子構造を有しており、固体状
態で蛍光を示し、ポリスチレン換算の数平均分子量が１
×１０⁴〜１×１０⁷である高分子蛍光体が好ましく用い
られる。具体的には特開平３−２４４６３０、特開平５
−２０２３５５号、特開平６−７３３７４公報、特開平
７−２７８２７６号公報、特開平９−４５４７８号、Ｗ
Ｏ９９／２０６７５号公報、ＷＯ９９／４８１６０号公
報、ＷＯ９９／１３６９２号公報、ＷＯ００／５５９２
７号公報、ＷＯ９７／０５１８４号公報、ＷＯ９８／０
６７７３号公報、ＷＯ９９／５４３８５号公報、ＷＯ９
９／５４９４３号公報、ＷＯ００／０６６５号公報、Ｗ
Ｏ００／４６３２１号公報、ＷＯ９８／２７１３６号公
報、ＷＯ９９／２４５２６号公報、ＷＯ００／２２０２
６号公報、ＷＯ００／２２０２７号公報、ＷＯ００／３
５９８７号公報、ＷＯ０１／３４７２２号公報、ＧＢ２
３４０３０４Ａ号公報、特開平１０-３２４８７０号公
報、特開平１１−１７６５７６号公報、特開２０００−
３４４７６号公報、特開２０００−１３６３７９号公
報、特開２０００−１０４０５７号公報、特開２０００
−１５４３３４号公報、特開２０００−１６９８３９号
公報等に記載の材料が例示される。

【００１８】有機発光体を含む発光層の膜厚としては、
用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧と発光効
率が適度な値となるように選択すればよいが、例えば１
ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍで
あり、さらに好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。

【００１９】本発明の有機ＥＬ素子が正孔輸送層を有す
る場合、該正孔輸送層に用いる正孔輸送材料としては、
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(TPD)等の芳香族アミン系化合物、
ヒドラゾン化合物、金属フタロシアニン類、ポルフィリ
ン類、スチリルアミン化合物、ポリビニルカルバゾー
ル、ポリシラン(Appl.Phys.Lett.59,2760(1991))等が好
ましく用いられる。具体的には、該正孔輸送材料とし
て、特開昭６３−７０２５７号公報、同６３−１７５８
６０号公報、特開平２−１３５３５９号公報、同２−１
３５３６１号公報、同２−２０９９８８号公報、同２−
３１１５９１号公報、同３−３７９９２号公報、同３−
１５２１８４号公報、同１１−３５６８７号公報、同１
１−２１７３９２号公報、特開２０００−８０１６７号
公報に記載されているもの等が例示される。

【００２０】本発明の有機ＥＬ素子が電子輸送層を有す
る場合、該電子輸送層に用いる電子輸送材料としては、
トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジア
ゾール誘導体、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−キノリノール
誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキ
サゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に
代表される各種金属錯体、ベンゾキノンもしくはその誘
導体、ナフトキノンもしくはその誘導体、アントラキノ
ンもしくはその誘導体、ジフェニルジシアノエチレンも
しくはその誘導体、ジフェノキノン誘導体、ポリキノリ
ンもしくはその誘導体、ポリキノキサリンもしくはその
誘導体、または、ポリフルオレンもしくはその誘導体等
が例示される。具体的には、特開昭６３−７０２５７号
公報、同６３−１７５８６０号公報、特開平２−１３５
３５９号公報、同２−１３５３６１号公報、同２−２０
９９８８号公報、同３−３７９９２号公報、同３−１５
２１８４号公報に記載されているもの等が例示される。

【００２１】次に本発明の有機ＥＬ素子の製造方法につ
いて説明する。本発明において、アルカリ金属またはア
ルカリ土類金属と遷移金属の合金から成る陰極を作成す
る方法は特に限定されないが、例えば、アルカリ金属ま
たはアルカリ土類金属と遷移金属の合金を蒸着する方
法、またはアルカリ金属またはアルカリ土類金属と遷移
金属とを共蒸着する方法、アルカリ金属またはアルカリ
土類金属のクロム酸塩を用いて遷移金属と共蒸着する方
法、スパッター法による方法等があげられる。

【００２２】本発明に用いる有機発光体を含む発光層の
成膜の方法としては、有機発光体が有機蛍光分子のとき
には例えば真空蒸着法、高分子蛍光体のときには溶液か
らの塗布が例示される。溶液からの塗布では、発光体の
溶液を用いてもよいが、高分子バインダーとの混合溶液
を用いてもよい。

【００２３】溶液からの成膜に用いる溶媒としては、発
光体を溶解させるものであれば特に制限はない。該溶媒
として、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン
等の塩素系溶媒；テトラヒドロフラン等のエーテル系溶
媒；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒；ア
セトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒；酢酸エ
チル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート等のエ
ステル系溶媒が例示される。

【００２４】溶液からの成膜方法としては、溶液からの
スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビア
コート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコ
ート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、ス
プレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、
オフセット印刷法、インクジェットプリント法等の塗布
法を用いることができる。

【００２５】混合する高分子バインダーとしては、発光
性を極度に阻害しないものが好ましく、また可視光に対
する吸収が強くないものが好適に用いられる。該高分子
バインダーとして、ポリカーボネート、ポリアクリレー
ト、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサン等
が例示される。さらに、高分子バインダーとして、ポリ
ビニルカルバゾールもしくはその誘導体、ポリシランも
しくはその誘導体、側鎖もしくは主鎖に芳香族アミン化
合物基を有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリンも
しくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導
体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）もしくはその誘導
体、またはポリ（２，５−チエニレンビニレン）もしく
はその誘導体等の高分子正孔輸送材料を用いてもよい。
発光層の膜厚としては、用いる材料によって最適値が異
なり、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択
すればよいが、少なくともピンホールが発生しないよう
な厚さが必要であり、あまり厚いと、素子の駆動電圧が
高くなり好ましくない。従って、該発光層の膜厚として
は、例えば１ｎｍから１μｍであり、好ましくは２ｎｍ
〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは５ｎｍ〜２００
ｎｍである。

【００２６】本発明の有機ＥＬ素子が正孔輸送層を有す
る場合について該層の形成方法について説明する。低分
子の正孔輸送材料を用いる場合には、真空蒸着や溶液か
ら塗布による成膜等が挙げられる。溶液からの塗布で
は、正孔輸送材料の溶液を用いてもよいが、高分子バイ
ンダーとの混合溶液を用いてもよい。

【００２７】溶液からの成膜に用いる溶媒としては、正
孔輸送材料を溶解させるものであれば特に制限はない。
該溶媒として、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロ
エタン等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラン等のエーテ
ル系溶媒；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶
媒；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒；
酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート
等のエステル系溶媒が例示される。

【００２８】溶液からの成膜方法としては、溶液からの
スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビア
コート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコ
ート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、ス
プレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、
オフセット印刷法、インクジェットプリント法等の塗布
法を用いることができる。

【００２９】混合する高分子バインダーとしては、電荷
輸送を極度に阻害しないものが好ましく、また可視光に
対する吸収が強くないものが好適に用いられる。該高分
子バインダーとして、ポリカーボネート、ポリアクリレ
ート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレ
ート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサン
等が例示される。さらに、高分子バインダーとして、ポ
リビニルカルバゾールもしくはその誘導体、ポリシラン
もしくはその誘導体、側鎖もしくは主鎖に芳香族アミン
化合物基を有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリン
もしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導
体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）もしくはその誘導
体、またはポリ（２，５−チエニレンビニレン）もしく
はその誘導体等の高分子正孔輸送材料を用いてもよい。

【００３０】正孔輸送層の膜厚としては、用いる材料に
よって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率が適度な値
となるように選択すればよいが、少なくともピンホール
が発生しないような厚さが必要であり、あまり厚いと、
素子の駆動電圧が高くなり好ましくない。従って、該正
孔輸送層の膜厚としては、例えば１ｎｍから１μｍであ
り、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、さらに好ま
しくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。

【００３１】本発明の有機ＥＬ素子が電子輸送層を有す
る場合に、電子輸送層の成膜法としては特に制限はない
が、低分子電子輸送材料では、粉末からの真空蒸着法、
または溶液もしくは溶融状態からの成膜による方法が、
高分子電子輸送材料では溶液または溶融状態からの成膜
による方法がそれぞれ例示される。溶液または溶融状態
からの成膜時には、高分子バインダーを併用してもよ
い。

【００３２】溶液からの成膜に用いる溶媒としては、電
子輸送材料および／または高分子バインダーを溶解させ
るものであれば特に制限はない。該溶媒として、クロロ
ホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン等の塩素系溶
媒、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メ
チルエチルケトン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸
ブチル、エチルセルソルブアセテート等のエステル系溶
媒が例示される。

【００３３】溶液または溶融状態からの成膜方法として
は、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラ
ビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロー
ルコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート
法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印
刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法等
の塗布法を用いることができる。

【００３４】混合する高分子バインダーとしては、電荷
輸送を極度に阻害しないものが好ましく、また、可視光
に対する吸収が強くないものが好適に用いられる。該高
分子バインダーとして、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾー
ル）、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェ
ンもしくはその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレ
ン）もしくはその誘導体、ポリ（２，５−チエニレンビ
ニレン）もしくはその誘導体、ポリカーボネート、ポリ
アクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメ
タクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、または
ポリシロキサンなどが例示される。

【００３５】電子輸送層の膜厚としては、用いる材料に
よって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率が適度な値
となるように選択すればよいが、少なくともピンホール
が発生しないような厚さが必要であり、あまり厚いと、
素子の駆動電圧が高くなり好ましくない。従って、該電
子輸送層の膜厚としては、例えば１ｎｍから１μｍであ
り、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、さらに好ま
しくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。

【００３６】電子注入層は、接している電極から電荷を
受け取り、電極とは反対側に面に接している層に電荷を
渡す機能を有する。電極から電荷を受け取りやすく、接
している層に電荷を渡しやすい層を使うことが好まし
い。

【００３７】本発明の有機ＥＬ素子を形成する基板は、
電極を形成し、有機物の層を形成する際に変化しないも
のであればよく、例えばガラス、プラスチック、高分子
フィルム、シリコン基板などが例示される。不透明な基
板の場合には、反対の電極が透明または半透明であるこ
とが好ましい。

【００３８】本発明において、陽極が透明または半透明
であることが好ましい。該陽極の材料としては、導電性
の金属酸化物膜、半透明の金属薄膜等が用いられる。具
体的には、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、およ
びそれらの複合体であるインジウム・スズ・オキサイド
（ＩＴＯ）、インジウム・亜鉛・オキサイド等からなる
導電性ガラスを用いて作成された膜（ＮＥＳＡなど）
や、金、白金、銀、銅等が用いられ、ＩＴＯ、インジウ
ム・亜鉛・オキサイド、酸化スズが好ましい。作製方法
としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ
ーティング法、メッキ法等があげられる。また、該陽極
として、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフ
ェンもしくはその誘導体などの有機の透明導電膜を用い
てもよい。

【００３９】陽極の膜厚は、光の透過性と電気伝導度と
を考慮して、適宜選択することができるが、例えば１０
ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは２０ｎｍ〜１μｍで
あり、さらに好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。

【００４０】本発明の有機ＥＬ素子を用いて面状の発光
を得るためには、面状の陽極と陰極が重なり合うように
配置すればよい。また、パターン状の発光を得るために
は、前記面状の発光素子の表面にパターン状の窓を設け
たマスクを設置する方法、非発光部の有機物層を極端に
厚く形成し実質的に非発光とする方法、陽極または陰極
のいずれか一方、または両方の電極をパターン状に形成
する方法がある。これらのいずれかの方法でパターンを
形成し、いくつかの電極を独立にＯｎ／ＯＦＦできるよ
うに配置することにより、数字や文字、簡単な記号など
を表示できるセグメントタイプの表示素子が得られる。
更に、ドットマトリックス素子とするためには、陽極と
陰極をともにストライプ状に形成して直交するように配
置すればよい。複数の種類の発光色の異なる高分子蛍光
体を塗り分ける方法や、カラーフィルタまたは蛍光変換
フィルタを用いる方法により、部分カラー表示、マルチ
カラー表示が可能となる。ドットマトリックス素子は、
パッシブ駆動も可能であるし、ＴＦＴなどと組み合わせ
てアクティブ駆動してもよい。これらの表示素子は、コ
ンピュータ、テレビ、携帯端末、携帯電話、カーナビゲ
ーション、ビデオカメラのビューファインダーなどの表
示装置として用いることができる。

【００４１】さらに、前記面状の発光素子は、自発光薄
型であり、液晶表示装置のバックライト用の面状光源、
あるいは面状の照明用光源として好適に用いることがで
きる。また、フレキシブルな基板を用いれば、曲面状の
光源や表示装置としても使用できる。

【００４２】

【実施例】以下、本発明をさらに詳細に説明するために
実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。

【００４３】参考合成例１＜高分子蛍光体１の合成＞９，９−ジオクチル−２，７
−ジブロモフルオレン３．３ｇと９，９−ジイソアミル
−２，７−ジブロモフルオレン０．７ｇと２，２’―ビ
ピリジル２．７５ｇとを反応容器に仕込んだ後、反応系
内をアルゴンガスで置換した。これに、あらかじめアル
ゴンガスでバブリングして、脱気したテトラヒドロフラ
ン（脱水溶媒）２００ｍｌを加えた。次に、この混合溶
液に、ビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッケル
（０）を５．０ｇを加え、室温で１０分間攪拌した後、
６０℃で５時間反応した。なお、反応は、アルゴンガス
雰囲気中で行った。反応後、この溶液を冷却した後、２
５％アンモニア水２５ｍｌ／メタノール１５０ｍｌ／イ
オン交換水１５０ｍｌ混合溶液中にそそぎ込み、約１時
間攪拌した。次に、生成した沈殿を濾過し、回収した。
この沈殿を乾燥した後、トルエンに溶解した。この溶液
を濾過し、不溶物を除去した後、この溶液を１ＮＨＣ
ｌ水で洗浄した後，２％ＮＨ₃水で洗浄した。これをさ
らにイオン交換水で洗浄した後、この溶液をメタノール
中にそそぎ込み、再沈して、生成した沈殿を回収した。
この沈殿を減圧乾燥して、重合体１．６ｇを得た（高分
子蛍光体１）。この重合体のポリスチレン換算重量平均
分子量は、２．６×１０⁵であり、数平均分子量は、
１．０×１０⁵であった。

【００４４】参考合成例２＜高分子蛍光体２の合成＞１，４−ジブロモ−２，５−
ビス（３，７−ジメチルオクチルオキシ）ベンゼン０．
５７ｇとＮ，Ｎ’―ジフェニル−Ｎ，Ｎ’―ジ（３−メ
チルー４−ブロムフェニル）ベンジジン０．３０ｇと
２，２’―ビピリジル０．５５ｇとを反応容器に仕込ん
だ後、反応系内をアルゴンガスで置換した。これに、あ
らかじめアルゴンガスでバブリングして、脱気したテト
ラヒドロフラン（脱水）４０ｍｌを加えた。次に、この
混合溶液に、ビス（１，５−シクロオクタジエン）ニッ
ケル（０）を０．９６ｇ加え、室温で１０分間攪拌した
後、６０℃で８時間反応した。なお、反応は、アルゴン
ガス雰囲気中で行った。反応後、この溶液を冷却した
後、２５％アンモニア水１０ｍｌ／メタノール１００ｍ
ｌ／イオン交換水１５０ｍｌ混合溶液中にそそぎ込み、
約１時間攪拌した。次に、生成した沈殿を濾過し、回収
した。この沈殿を乾燥した後、クロロホルムに溶解し
た。この溶液を濾過し、不溶物を除去した後、この溶液
をメタノール中にそそぎ込み、再沈して、生成した沈殿
を回収した。この沈殿を減圧乾燥して、重合体０．２ｇ
を得た（高分子蛍光体２）。この重合体のポリスチレン
換算数平均分子量は、１．４×１０⁴であった。

【００４５】参考合成例３＜高分子蛍光体３の合成＞９，９−ジオクチル−２，７
−ジブロモフルオレン１．１０ｇと３，３’―ジ（３、
７−ジメチルオクチルオキシ）−４，４’― ジブロモ
スチルベン１．３ｇと２，２’― ビピリジル２．７５
ｇとを反応容器に仕込んだ後、反応系内をアルゴンガス
で置換した。これに、あらかじめアルゴンガスでバブリ
ングして、脱気したテトラヒドロフラン（脱水）２００
ｍｌを加えた。次に、この混合溶液に、ビス（１，５−
シクロオクタジエン）ニッケル（０）を５．０ｇ加え、
室温で１０分間攪拌した後、６０℃で８時間反応した。
なお、反応は、アルゴンガス雰囲気中で行った。反応
後、この溶液を冷却した後、２５％アンモニア水５０ｍ
ｌ／メタノール５００ｍｌ／イオン交換水２００ｍｌ混
合溶液中にそそぎ込み、約１時間攪拌した。次に、生成
した沈殿を濾過し、回収した。この沈殿を乾燥した後、
クロロホルムに溶解した。この溶液を濾過し、不溶物を
除去した後、この溶液をメタノール中にそそぎ込み、再
沈して、生成した沈殿を回収した。この沈殿をアセトン
で洗浄した後これを減圧乾燥して、重合体１．２ｇを得
た（高分子蛍光体３）。この重合体のポリスチレン換算
数平均分子量は、３．５×１０⁴であった。

【００４６】実施例１上記高分子蛍光体１から３を用い、それぞれの１．５重
量％トルエン溶液を調整した。それぞれのトルエン溶液
を用い、高分子蛍光体１：高分子蛍光体２：高分子蛍光
体３＝６６：２８：６になるよう混合し塗布液を調整し
た。スパッタ法により１５０ｎｍの厚みでＩＴＯ膜を付
けたガラス基板に、ポリ（３，４）エチレンジオキシチ
オフェン／ポリスチレンスルフォン酸（Ｂａｙｅｒ製、
ＢｙｔｒｏｎＰＴＰＡＩ４０８３）の懸濁液を、ス
ピンコートにより５０ｎｍの厚みで成膜し、ホットプレ
ート上で２００゜C、１０分間乾燥した。その上に、上記
塗布液を用いてスピンコートにより８０ｎｍの厚みで発
光層を成膜した。さらに、これを減圧下８０℃で１時間
乾燥した後、陰極として、バリウムを０．２ｎｍ／ｓの
堆積速度、銀を０．００２５ｎｍ／ｓの堆積速度で４０
ｎｍの膜厚に共蒸着し、さらにアルミニウムからなる金
属層を７０ｎｍ蒸着して、有機ＥＬ素子を作製した。蒸
着のときの真空度は、すべて８×１０^-6Ｔｏｒｒ以下で
あった。この陰極のバリウム１００体積部に対する銀の
量は約１．３体積部に相当する。蒸着装置から素子を取
り出してすぐに窒素雰囲気のグローブボックス中に移
し、ＵＶ硬化樹脂（共立化学産業株式会社製、Ｗｏｒｌ
ｄＲｏｃｋ８７２３Ｋ３）を周辺に塗布したガラス
基板と張り合わせた後、ＵＶ光を１分間照射し、素子を
封止した。得られた素子に電流密度１６ｍＡ／ｃｍ²の
一定電流を流し続けたところ、初期輝度１００ｃｄ／ｍ
²が１０時間で半減した。

【００４７】比較例１陰極として、バリウムだけを０．２ｎｍ／ｓの堆積速度
で４０ｎｍの膜厚に蒸着し、さらにアルミニウムからな
る金属層を７０ｎｍ蒸着した以外は実施例１と同様にし
て封止した素子を作製した。得られた素子に電流密度１
６ｍＡ／ｃｍ²の一定電流を流し続けたところ、初期輝
度１００ｃｄ／ｍ²が４時間で半減した。

【００４８】比較例２陰極として、マグネシウムを０．１ｎｍ／ｓの堆積速
度、銀を０．０１ｎｍ／ｓの堆積速度で４０ｎｍの膜厚
に共蒸着し、さらにアルミニウムからなる金属層を７０
ｎｍ蒸着した以外は実施例１と同様にして、有機ＥＬ素
子を作製した。この陰極のマグネシウムに対する銀の含
有量は約１０体積部に相当する。得られた素子に電流密
度３１ｍＡ／ｃｍ²の一定電流を流し続けたところ、初
期輝度９０ｃｄ／ｍ²が２時間で半減した。

【００４９】

【発明の効果】本発明の有機ＥＬ素子は、長寿命であ
る。したがって、バックライトとしての面状光源，フラ
ットパネルディスプレイ等の装置として好ましく使用で
きる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｆ 9/30 ３６５Ｇ０９Ｆ 9/30 ３６５ＺＨ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 ＢＦターム(参考） 2H091 FA44Z FB02 FC01 LA30 3K007 AB11 BA06 CA01 CB01 CC00 DA01 DB03 EB00 5C094 AA31 BA27 CA14 CA19 DA13 EB02 FB02 FB12 5G435 AA14 BB05 BB12 BB15 CC05 CC09 EE26 FF12 GG25 HH12 HH20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一方が透明または半透明である
一対の陽極および陰極からなる電極間に、少なくとも１
層の有機発光体を含む発光層を有する有機エレクトロル
ミネッセンス素子であって、陰極がアルカリ金属または
アルカリ土類金属と遷移金属との合金からなり、該合金
はマグネシウムと銀との合金ではなく、アルカリ金属ま
たはアルカリ土類金属１００体積部に対する遷移金属の
量が０．１体積部以上２０体積部以下であることを特徴
とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】遷移金属が、１Ｂ族の元素であることを特
徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス
素子。
【請求項３】遷移金属が、銀であることを特徴とする請
求項２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】アルカリ土類金属がカルシウム、ストロン
チウムまたはバリウムであることを特徴とする請求項１
〜３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス
素子。
【請求項５】有機発光体が高分子蛍光体であることを特
徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の有機エレクト
ロルミネッセンス素子。
【請求項６】有機発光体が高分子発光体であることを特
徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の有機エレクト
ロルミネッセンス素子。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載の有機エレ
クトロルミネッセンス素子を用いたことを特徴とする面
状光源。
【請求項８】請求項１〜６のいずれかに記載の有機エレ
クトロルミネッセンス素子を用いたことを特徴とするセ
グメント表示装置。
【請求項９】請求項１〜６のいずれかに記載の有機エレ
クトロルミネッセンス素子を用いたことを特徴とするド
ットマトリックス表示装置。
【請求項１０】請求項１〜６のいずれかに記載の有機エ
レクトロルミネッセンス素子をバックライトとすること
を特徴とする液晶表示装置。