JP2004253175A

JP2004253175A - 電界発光素子

Info

Publication number: JP2004253175A
Application number: JP2003039910A
Authority: JP
Inventors: Haruhiro Asami; 晴洋浅見; Tomohide Murase; 友英村瀬
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2003-02-18
Filing date: 2003-02-18
Publication date: 2004-09-09

Abstract

【課題】発光特性、熱安定性に優れた白色電界発光素子を提供する。
【解決手段】陽極２、陰極１０間に発光層６を有する電界発光素子。発光層６が高分子化合物中に半導体超微粒子と電子輸送性分子及び／又は正孔輸送性分子を分散させてなるものであり、陰極１０と発光層６との間に電子輸送層８、陽極２と発光層６との間に、正孔輸送層４を有する。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄型、平面、長寿命、高コントラストなどを特徴とするフラットパネルディスプレイに使用される電界発光素子に関するものである。詳しくは、発光層に、発光性無機材料である半導体超微粒子を用いてなる白色電界発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、軽量・薄型で消費電力が少なく、かつ形状の自由度に優れた面発光型素子として、電界発光素子（ＥＬ）が注目されている。このような電界発光素子は、高輝度発光、高速応答、広視野角、薄型軽量、高解像度などの多くの優れた特徴を有し、フラットパネルディスプレイに応用されている。
【０００３】
電界発光素子は、大別すると、直流電圧を印可した電極から電子と正孔（ホール）を注入し、それらを発光層内で再結合させることにより発光させる有機ＥＬタイプと、交流電圧印可（１０^６Ｖ／ｃｍという高電界）により固有キャリヤを加速させ、無機材料のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体、例えばＺｎＳに発光中心であるＭｎや希土類元素（Ｅｕ、Ｔｂ、Ｃｅ等）をドープした発光物質にこの加速電子を衝突させ、その際に失われる運動エネルギーを発光体の励起に使って発光させる交流駆動の無機ＥＬタイプとがある。
【０００４】
このうち、有機ＥＬに関しては、Ｔａｎｇらは有機蛍光色素を発光層とし、これと電荷輸送性の有機化合物とを積層した２層構造を有する素子を作製し、低電圧駆動、高効率、高輝度の有機電界発光素子を実現した。一方、有機低分子蛍光色素を用いた電界発光素子の開発に少し遅れて、高分子量の発光材料を用いた電界発光素子がケンブリッジ大学のグループにより実現された。これはＩＴＯ基板上にポリパラフェニレンビニレン前駆体をスピンコートし、熱処理によりポリパラフェニレンビニレンに変換させたものである。このような高分子型の電界発光素子は、低分子系の場合と異なり、発光層単層で動作可能であることが示された。また、発光性高分子自体が有機溶媒に可溶であり、上記のような熱処理が不要であることを特徴とする共役系高分子も例示されている。このような有機溶媒に可溶な発光性高分子の実現により、スピンコート、塗布、インクジェット技術、印刷技術などにより、安価に素子を作製することが可能とされた。
【０００５】
また、単色に発光する電界発光素子に加えて、白色に発光する電界発光素子が提案されている。白色発光素子は、バックライトなどの照明用途の他、カラーフィルターとの組み合わせで、ＲＧＢ３原色のフルカラー表示を可能とする。
【０００６】
白色系の電界発光素子の動作原理としては、ＲＧＢをそれぞれ積層させた３層構造にして、発光したＲＧＢを混ぜて白色を取り出す方法、ホスト材料中にＲＧＢの色素をドープさせて、それぞれ発光したＲＧＢを混ぜて白色にする方法、あるいはホストとして青色発光材料中にその補色となる色（例えば黄色）に発光する色素をドープし、それぞれを混ぜて白色を取り出す方法などが提案されている。ホスト材料中にＲＧＢの色素をドープした素子として、ホスト材料としてポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）を用い、その中にＲＧＢの色素をドープした素子（非特許文献１、特許文献１）、低分子系の青色発光ホスト材料中に色素ドープした素子の例も開示されている（特許文献２、３）。
【０００７】
上記のような有機電界発光素子では、素子駆動時の発熱（ジュール熱）による有機材料の変性、凝集、結晶化等による駆動時の発光輝度の低下、定電流駆動時の電圧上昇、非発光部分（ダークスポット）の発生、ホスト材料とドーパントとのエキサイプレックス形成等による素子の劣化が問題となっている。
【０００８】
一方、無機系発光材料として、ホットソープ法と呼ばれるコロイド合成法によって、粒径が約１から１０ｎｍ程度の半導体超微粒子が作製されることが示された。この方法によって合成される半導体超微粒子は、有機溶媒に可溶であり、かつ発光量子効率が３０％を越すことが可能である。
【０００９】
このような半導体超微粒子を用いた直流駆動による電界発光素子の例として、発光層としてポリパラフェニレンビニレン層の上に半導体超微粒子（ＣｄＳｅ）層を積層させた構造の素子（特許文献４）、発光層として、ポリビニルカルバゾール中に電子輸送性有機分子であるオキサジアゾール誘導体を混ぜることによって荷電キャリアをバイポーラーにし、そこに半導体超微粒子（ＣｄＳｅ）を分散させた構造の素子（非特許文献２）、発光層として、ポリフェニレンビニレン中に赤外で発光する半導体超微粒子（ＩｎＡｓ）を混ぜて、赤外発光を取り出す素子（非特許文献３）、発光層が、トリフェニルアミン誘導体（ＴＰＤ）中に半導体超微粒子（ＣｄＳｅ）を分散させたものであり、その上に電子輸送層（Ａｌｑ３）を積層させた構造を有する素子（非特許文献４）が開示されている。
【００１０】
これらは、単色の半導体超微粒子を用いた電界発光素子の例であり、高分子あるいは低分子からなるホスト材料から、ゲスト材料である半導体超微粒子へエネルギー移動を起こさせ、半導体超微粒子のみからの発光を取り出すことを趣旨としている。特に、非特許文献２に記載されている素子の場合は、素子の動作温度が７７Ｋという低温であることと、発光スペクトルに電圧依存性があり、低電圧側では、半導体超微粒子のみの発光が観測されている。
【００１１】
これに対して、半導体超微粒子を用いた白色発光発光素子の例としては、ＲＧＢの超微粒子を分散させたマトリックスに、青色発光ダイオードにより超微粒子を光励起させ、白色発光を得るものがある（特許文献５）。
【００１２】
【特許文献１】
日本国公開特許公報特開平８−９６９５９
【特許文献２】
日本国公開特許公報特開２００１−２５０６９０
【特許文献３】
日本国公開特許公報特開２００１−３２６０８０
【特許文献４】
米国特許第５５３７０００号明細書
【特許文献５】
日本国公表特許公報特表２００２−５１０８６６
【非特許文献１】
キド（Ｊ．Ｋｉｄｏ）他４名著，「アプライドフィジックスレターズ（ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ）」，（米国），１９９４年２月１４日，第６４巻，第７号，ｐ．８１５−８１７）
【非特許文献２】
バヴェンディ（Ｍ．Ｇ．Ｂａｗｅｎｄｉ）他３名著，「アプライドフィジックスレターズ（ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ）」，（米国），１９９５年３月１３日，第６６巻，第１１号，ｐ．１３１６−１３１８）
【非特許文献３】
テスラー（Ｎ．Ｔｅｓｓｌｅｒ）他４名著、「サイエンス（Ｓｃｉｅｎｃｅ）」，（米国），２００２年２月２２日、第２９５巻、ｐ．１５０６−１５０８）
【非特許文献４】
ブロビッチ（Ｂｕｌｏｖｉｃ）他、”有機無機ハイブリッドナノ粒子を用いた発光素子（ＨｙｂｒｉｄＭｏｌｅｃｕｌａｒＯｒｇａｎｉｃ／ＩｎｏｒｇａｎｉｃＮａｎｏｃｒｙｓｔａｌＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｅｖｉｃｅｓ）”、「ｏｎｌｉｎｅ］、［平成１４年５月２４日検索］インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｅｂ．ｍｉｔ．ｅｄｕ／ｃｍｓｅ／ｗｗｗ／ＩＲＧ−ＩＩＩ−２．ｎｕｇ０２．ｈｔｍｌ＞
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、青色発光するホスト材料の中に、無機発光材料として半導体超微粒子と電子輸送性分子及び／又は正孔輸送性分子をドープさせることにより、半導体超微粒子からの発光に加えて、ホスト材料からの青色発光をも取り出し、それら２色の発光の組み合わせにより白色発光を取り出す原理に基づく電界発光素子であって、ドープする発光体として無機材料である半導体超微粒子を用いることにより、有機電界発光素子の課題である駆動時の安定性を向上させること、つまり素子駆動時の発熱（ジュール熱）による有機材料の変性、凝集、結晶化等による駆動時の発光輝度の低下、低電流駆動時の電圧上昇、非発光部分（ダークスポット）の発生等の劣化を抑制し、高寿命で発光効率及び熱安定性に優れた白色電界発光素子を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、素子構成、素子の寿命や動作安定性を向上させるべく鋭意検討を重ねた結果、発光層として、青色発光する高分子ホスト中に、ゲスト発光材料としての半導体超微粒子と、電子輸送性材料及び／又は正孔輸送性材料を分散させることによって、高分子ホストから半導体超微粒子へのエネルギー（チャージ）移動により半導体超微粒子からの発光を取り出すと同時に、電子輸送性分子及び／又は正孔輸送性分子を導入したことにより、本来ホール輸送性又は電子輸送性である高分子ホストをバイポーラー性にして、ホストからの青色発光も取り出し、それらの２色の組み合わせにより白色発光を取り出すことができることを見出した。更に、発光体が無機材料であるが故に熱安定性に優れ、大電流を流しても素子内部に発生するジュール熱による劣化に強いという特徴を生かすと同時に、有機物の電流によるジュール熱発生による劣化、結晶化等を抑制する働きがあり、また更に、電子輸送層及び又は正孔輸送層を発光層とは別に設けることにより、キャリアのバランスを調整し、かつ再結合領域を発光層内に閉じ込めることにより、発光効率が高く熱安定性に優れた素子となることを見出した。本発明はこのような知見に基づいて完成されたものである。
【００１５】
即ち、本発明の第１の要旨は、一対の陽極及び陰極からなる電極間に発光層を有する電界発光素子において、該発光層が高分子化合物中に半導体超微粒子と電子輸送性材料を分散させてなるものであり、かつ前記陰極と発光層との間に、電子輸送性材料を含有する層を有することを特徴とする電界発光素子、に存する。この場合の高分子化合物は、正孔輸送性を有する。
【００１６】
また本発明の第２の要旨は、一対の陽極及び陰極からなる電極間に発光層を有する電界発光素子において、該発光層が高分子化合物中に半導体超微粒子と正孔輸送性材料を分散させてなるものであり、かつ前記陽極と発光層との間に、正孔輸送性材料を含有する層を有することを特徴とする電界発光素子、に存する。この場合の高分子化合物は、電子輸送性を有する。
【００１７】
また本発明の第３の要旨は、一対の陽極及び陰極からなる電極間に発光層を有する電界発光素子において、該発光層が高分子化合物中に半導体超微粒子と電子輸送性材料及び／又は正孔輸送性材料を分散させてなるものであり、かつ前記陰極と発光層との間に電子輸送性材料を含有する層を有すると共に、前記陽極と発光層との間に正孔輸送性材料を含有する層を有することを特徴とする電界発光素子、に存する。
【００１８】
以下において、電子輸送性材料を有する層を「電子輸送層」と略称し、正孔輸送性材料を有する層を「正孔輸送層」と略称する。また、電子輸送性材料を「電子輸送性分子」と称し、正孔輸送性材料を「正孔輸送性分子」と称す場合がある。
【００１９】
なお、本発明において白色発光とは、ＣＩＥ色度座標でｘ＝０．３２、ｙ＝０．３１６を中心に、通常Δｘ＝±０．５、Δｙ＝±０．５のものを指し、好ましくはΔｘ＝±０．３、Δｙ＝±０．３、より好ましくはΔｘ＝±０．１、Δｙ＝±０．１である。
【００２０】
本発明において、発光層に電子輸送性分子及び／又は正孔輸送性分子を導入する趣旨は、次の通りである。即ち、通常、この種の電界発光素子では、高分子ホストから、このホスト中に分散させるゲスト分子である半導体超微粒子へのエネルギー（チャージ）移動を利用して効率良くゲスト分子を発光させるが、本発明では、発光層内に更に電子輸送性分子及び／又は正孔輸送性分子を分散させることにより、高分子ホストをバイポーラー性とし、積極的に高分子ホストからも発光を取り出し、半導体超微粒子からの発光と高分子ホストからの発光との２色以上の組み合わせにより白色発光を取り出す。例えば、高分子ホストとして、４００ｎｍから５００ｎｍの間に発光中心波長を持つ青色発光材料を用い、その中に分散される半導体超微粒子は、１種類であればその発光中心波長を５００ｎｍから７００ｎｍに間に有するもの、該超微粒子が２種類の場合は、発光中心波長を５００ｎｍから５７０ｎｍの間に有するものと５７０ｎｍから７００ｎｍの間に有するものと組み合わせることで白色発光を取り出すことができる。
【００２１】
この趣旨は、陰極と発光層との間の電子輸送層及び／又は陽極と発光層との間の正孔輸送層を、発光層とは別に設けることによって、陰極からの電子注入効率、陽極からの正孔注入効率を改善させ、電子と正孔の再結合確率を大幅に高めることにより、より確実なものとなる。例えば、高分子ホストが正孔輸送性で発光層が正孔輸送性である場合には、陰極からの電子注入効率及び電子輸送性に乏しいため、これを補う目的で、発光層と陰極との間に電子輸送層を設ければ、陰極からの電子注入効率及び電子輸送性を向上させることができ、しかも再結合領域を発光層近傍に閉じ込めることにより、発光効率を高めることができる。一方、高分子ホストが電子輸送性で発光層が電子輸送性である場合には、陽極からの正孔注入効率及び正孔輸送性に乏しいため、これを補う目的で、発光層と陽極との間に正孔輸送層を設ければ、陽極からの正孔注入効率及び正孔輸送性を向上させることができ、しかも再結合領域を発光層近傍に閉じ込めることにより、発光効率を高めることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明につき更に詳細に説明する。
【００２３】
＜電界発光素子の層構成＞
本発明の電界発光素子は、一対の陽極及び陰極からなる電極間に発光層を有する電界発光素子であって、下記▲１▼，▲２▼又は▲３▼の構成を有するものである。
【００２４】
▲１▼ 発光層が、正孔輸送性を有する高分子化合物中に、半導体超微粒子と電子輸送性分子とを分散させてなるものであり、陰極と発光層との間に電子輸送層を有する。
【００２５】
▲２▼ 発光層が、電子輸送性を有する高分子化合物中に半導体超微粒子と正孔輸送性分子とを分散させてなるものであり、陽極と発光層との間に正孔輸送層を有する。
【００２６】
▲３▼ 発光層が、高分子化合物中に半導体超微粒子と電子輸送性分子及び／又は正孔輸送性分子とを分散させてなるものであり、陰極と発光層との間に電子輸送層を有し、陽極と発光層との間に正孔輸送層を有する。
【００２７】
即ち、前述の如く、本発明では、発光層に、電子輸送性分子及び／又は正孔輸送性分子を分散させることにより、発光層の高分子ホストをバイポーラー性とし、高分子ホストからも発光を取り出し、半導体超微粒子からの発光と高分子ホストからの発光との２色以上の組み合わせにより白色発光を取り出す。また、電子輸送層及び／又は正孔輸送層を、発光層とは別に設けることによって、上記発光効率を高める。
【００２８】
電子輸送層は、主として、発光層を構成する高分子化合物が正孔輸送性を有するものである場合に、陰極からの電子注入、輸送特性を向上させるために形成される。電子輸送層に用いられる電子輸送性材料としては、その電子親和力が、陰極の仕事関数と発光層の電子親和力との間に位置する材料を選択することが望ましく、これにより陰極からの発光層への電子注入効率を上げ、かつ素子の電子輸送特性を向上させることによって、駆動電圧を低下させ、かつ電子輸送層のイオン化ポテンシャルが発光層のイオン化ポテンシャルよりも大きい場合には、発光層から電子輸送層への正孔の輸送の障壁となるため、再結合領域を発光層／電子輸送層界面に閉じ込め、発光効率を向上させることが可能となる。
【００２９】
また、正孔輸送層は、主として、発光層を構成する高分子化合物が電子輸送性を有するものである場合に、陽極からの正孔注入、輸送特性を向上させるために形成される。正孔輸送層に用いられる正孔輸送性材料としては、そのイオン化ポテンシャルが、陽極の仕事関数と発光層のイオン化ポテンシャルとの間に位置する材料を選択することが望ましく、これにより、陽極からの正孔注入効率を上げ、かつ素子の正孔輸送特性を向上させることによって、駆動電圧を低下させ、かつ正孔輸送層の電子親和力が発光層の電子親和力よりも小さい場合には、発光層から正孔輸送層への電子の輸送の障壁となるため、再結合領域を発光層／正孔輸送層界面に閉じ込め、発光効率を向上させることが可能となる。
【００３０】
また、本発明の素子においては、発光層と電子輸送層との間に正孔ブロッキング性材料を含有する層（以下、「正孔ブロッキング層」と称する）を設け、発光層と正孔輸送層との間に電子ブロッキング性材料を含有する層（以下、「電子ブロッキング層」と称する）を設けることが好ましい。これらのブロッキング層は、電子輸送層が、発光層から電子輸送層への正孔輸送の障壁として十分に機能しない場合、あるいは正孔輸送層が、発光層から正孔輸送層への電子輸送の障壁として十分に機能しない場合において、一方のキャリアを発光層内により一層確実に閉じ込め、発光層内での再結合をより確実に生起させて発光効率を向上させるために有効である。
【００３１】
正孔ブロッキング層を形成する場合、正孔ブロッキング性材料としては、発光層のイオン化ポテンシャルよりも大きい、電子輸送性を有する材料を選択することによって、正孔を発光層内に閉じ込め、即ち再結合領域を発光層内に閉じ込めることによって、発光効率を向上させることが可能となる。
【００３２】
電子ブロッキング層を形成する場合、電子ブロッキング性材料としては、発光層の電子親和力よりも小さい、正孔輸送性を有する材料を選択することによって、電子を発光層内に閉じ込め、即ち再結合領域を発光層内に閉じ込めることによって、発光効率を向上させることが可能となる。
【００３３】
さらに、本発明においては、陰極側に電子注入層、陽極側に正孔注入層を設けることもできる。
【００３４】
以下に、本発明の電界発光素子の構造例を示す図１〜５を参照して、本発明の電界発光素子の具体的態様の一例を説明する。
【００３５】
図１の電界発光素子は、基板１上に、陽極２、正孔注入層３、発光層６、電子輸送層８、電子注入層９及び陰極１０をこの順に形成した構造を有する。即ち、図１の電界発光素子では、陽極２から正孔の注入効率を上げるために正孔注入層３を設け、陰極１０から電子の注入効率を上げるために電子注入層９を設けてある。
【００３６】
図１の電界発光素子の発光機構は、陽極２から正孔を注入し、陰極１０から電子を注入し、それぞれが高分子化合物中をホッピング伝導し、電子は、電子輸送層８を介して発光層６中に入り、高分子化合物中に形成されるエキシトン（電子と正孔のペア）から半導体超微粒子へのエネルギー移動を介して、半導体超微粒子からの発光を得るか、あるいは、高分子化合物中を電子、正孔が伝導し、半導体超微粒子内に捕獲され、これらが再結合することにより発光を得る。
【００３７】
本発明においては、この発光過程に加えて、発光層６の高分子化合物中に電子輸送性分子を分散させることにより、高分子化合物がバイポーラー性になっているため、正孔と電子の両方が伝導され、高分子化合物からの発光（青色）も取り出すことが可能となり、両発光により白色発光が得られる。
【００３８】
図２の電界発光素子は、上述した図１の構造において、更に、発光層６と電子輸送層８との間に、正孔ブロッキング層７を形成した構造を有する。
【００３９】
図３の電界発光素子は、基板１上に、陽極２、正孔注入層３、正孔輸送層４、発光層６、電子注入層９及び陰極１０を形成した構造を有する。この場合は、発光層６の高分子化合物は電子輸送性を有するために、発光層６内に半導体超微粒子と共に、正孔輸送性分子を分散させて、高分子化合物をバイポーラー性としている。
【００４０】
図４の電界発光素子は、上述した図３の構造において、更に発光層６と正孔輸送層４との間に、電子ブロッキング層５を形成した構造を有する。
【００４１】
図５の電界発光素子は、基板１上に、陽極２、正孔注入層３、正孔輸送層４、発光層６、電子輸送層８、電子注入層９、及び陰極１０を形成した構造を有する。この電界発光素子においては、電子及び正孔の輸送を、それぞれ電子輸送層８と正孔輸送層４を設けることによって担わせ、電子及び正孔の電極からの注入、輸送特性を向上させ、発光層６内で効率的に再結合させることができる。この場合は、発光層６中に半導体超微粒子とともに、電子輸送性及び／又は正孔輸送性分子を分散させている。
【００４２】
以下に各層の構成につき説明する。
【００４３】
＜基板＞
基板として用いられる材料は、固体であれば特に限定されるものではないが、ガラス、Ａｌ，Ａｕなどの金属、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート等のプラスチックなどが用いられる。
【００４４】
＜発光層＞
発光層に用いる半導体超微粒子は、発光性物質であれば特に限定されるものではないが、炭素（Ｃ）、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、錫等の周期表第ＩＶ族元素の単体、リン（黒リン）等の周期表第Ｖ族元素の単体、セレン、テルル等の周期表第ＶＩ族元素の単体、窒化ホウ素（ＢＮ）、リン化ホウ素（ＢＰ）、砒化ホウ素（ＢＡｓ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、リン化アルミニウム（ＡｌＰ）、砒化アルミニウム（ＡｌＡｓ）、アンチモン化アルミニウム（ＡｌＳｂ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、砒化インジウム（ＩｎＡｓ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）等の周期表第ＩＩＩ族元素と周期表第Ｖ族元素との化合物、硫化アルミニウム（Ａｌ_２Ｓ_３）、セレン化アルミニウム（Ａｌ_２Ｓｅ_３）、硫化ガリウム（Ｇａ_２Ｓ_３）、セレン化ガリウム（ＧａＳｅ、Ｇａ_２Ｓｅ_３）、テルル化ガリウム（ＧａＴｅ、Ｇａ_２Ｔｅ_３）、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）、硫化インジウム（Ｉｎ_２Ｓ_３、ＩｎＳ）、セレン化インジウム（Ｉｎ_２Ｓｅ_３）、テルル化インジウム（Ｉｎ_２Ｔｅ_３）等の周期表第ＩＩＩ族元素と周期表第ＶＩ族元素との化合物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、硫化水銀（ＨｇＳ）、セレン化水銀（ＨｇＳｅ）、テルル化水銀（ＨｇＴｅ）等の周期表第ＩＩ族元素と周期表第ＶＩ族元素との化合物、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ_２Ｏ）等の周期表第Ｉ族元素と周期表第ＶＩ族元素との化合物、塩化銅（Ｉ）（ＣｕＣｌ）、臭化銅（Ｉ）（ＣｕＢｒ）、ヨウ化銅（Ｉ）（ＣｕＩ）、塩化銀（ＡｇＣｌ）、臭化銀（ＡｇＢｒ）等の周期表第Ｉ族元素と周期表第ＶＩＩ族元素との化合物などが挙げられ、必要によりこれらの２種以上を併用しても良い。これらの半導体には、構成元素以外の元素が含有されていても構わない。例えばＩＩＩ−Ｖ族を例にとれば、ＩｎＧａＰ、ＩｎＧａＮの様な合金系であっても良い。また上記材料中に、希土類元素あるいは遷移金属元素がドープされた超微粒子も用いることができる。このようなものとしては、例えば、ＺｎＳ：Ｍｎ、ＺｎＳ：Ｔｂ、ＺｎＳ：Ｃｅ、ＬａＰＯ_４：Ｃｅなどが挙げられる。この中でもケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、砒化インジウム（ＩｎＡｓ）、セレン化ガリウム（ＧａＳｅ、Ｇａ_２Ｓｅ_３）、硫化インジウム（Ｉｎ_２Ｓ_３、ＩｎＳ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、ＩｎＧａＰ、ＩｎＧａＮなどの合金系が好ましく用いられる。
【００４５】
また該超微粒子は、コアシェル構造を有するものであっても良い。この場合、シェル部分はコア部分を形成する半導体のバンドギャップより大きい材料である必要がある。このような例としては、ＣｄＳｅコア／ＺｎＳシェル、ＣｄＳｅコア／ＣｄＳシェル、ＩｎＰコア／ＺｎＳシェル等が挙げられる。
【００４６】
また半導体超微粒子は、その表面、あるいは超微粒子がコアシェル構造の場合はシェル部分の表面に、有機化合物が、配位、吸着、結合等により存在していても構わない。有機化合物の存在により溶媒への溶解性が向上する。このような有機化合物としては、例えば、トリオクチルホスフィンオキシド、トリオクチルホスフィン等のホスフィン系化合物、ヘキサデシルアミン等のアミン系化合物などが例示される。
【００４７】
半導体超微粒子の平均直径は、通常０．５〜１００ｎｍの範囲であり、好ましくは１〜１０ｎｍの範囲である。
【００４８】
半導体超微粒子は１種を単独で用いても良く、２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００４９】
これらの半導体超微粒子の発光層中の含有量は、発光層全量に対して通常０．１重量％以上、３０重量％以下の範囲が好ましく、より好ましくは１重量％以上、２０重量％以下程度である。
【００５０】
発光層に用いられる高分子化合物とは、重量平均分子量が通常２，０００〜５００，０００のものである。
【００５１】
その種類は特に限定されるものではないが、ポリパラフェニレン系高分子、ポリパラフェニレンビニレン系高分子、ポリチオフェン系高分子、ポリアニリン系高分子、ポリピロール系高分子、ポリカルバゾール系高分子、ポリビニルカルバゾール系高分子、ポリフルオレン系高分子、ポリスピロ系高分子、ポリアセチレン系高分子、ポリチエニレンビニレン系高分子、ポリフェニレンチエニレン系高分子、ポリキノン系高分子、ポリピリジン系高分子、又はそれらを含む共重合体などが例示される。ただし該高分子のエネルギーギャップが、分散させる半導体超微粒子のそれよりも大きい必要がある。
【００５２】
この中で好ましいのは、ポリパラフェニレン系高分子、ポリパラフェニレンビニレン系高分子、ポリチオフェン系高分子、ポリカルバゾール系高分子、ポリビニルカルバゾール系高分子、ポリフルオレン系高分子、ポリスピロ系高分子、ポリチエニレンビニレン系高分子、ポリフェニレンチエニレン系高分子、ポリキノン系高分子、ポリピリジン系高分子である。
【００５３】
特に、電子輸送性分子を分散させる正孔輸送性の高分子ホストとしては、ポリパラフェニレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリカルバゾール、ポリフルオレン、ポリスピロ、ポリチエニレンビニレン、ポリフェニレンチエニレンが好ましく、正孔輸送性分子を分散させる電子輸送性の高分子ホストとしては、ポリキノリン、ポリピリジンが好ましい。また、電子輸送性分子と正孔輸送性分子の両方を分散させる高分子ホストとしては、ポリパラフェニレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリカルバゾール、ポリフルオレン、ポリスピロ、ポリチエニレンビニレン、ポリフェニレンチエニレン、ポリキノリン、ポリピリジンが好ましい。
【００５４】
また、発光層中に分散される電子輸送性分子は、特に限定されるものではないが、２−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−（４”−ビフェニル）−１，３，４−オキサジアゾールなどのオキサジアゾール化合物、３，５，３’、５’−テトラキス−ｔｅｒｔ−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物、トリス（８−ヒドロキシ−キノリノ）アルミニウム（ＩＩＩ）、ビス（８−ヒドリキソ−キノリノ）ベリリウムなどのキノリン酸錯体系化合物、亜鉛−ビス−ベンゾキサゾール等のベンゾキサゾール化合物、亜鉛−ビス−ベンゾチアゾール等のベンゾチアゾール化合物、ルブレンなどのナフタセン系化合物、キナクドリン系化合物、ペリレン等の縮合多環芳香族系化合物、トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオノ）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）、１−フェニル−２−ビフェニル−５−パラ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−１，３，４−トリアゾール等のトリアゾール系化合物、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン等のフェナントロリン系化合物などの電子輸送性化合物が例示される。
【００５５】
これらの電子輸送性分子は、１種を単独で用いても良く、２種以上を混合して用いても良い。
【００５６】
これらの電子輸送性分子の発光層中の含有量は、前述の高分子化合物に対し、通常１０重量％以上、２００重量％以下の範囲が好ましく、より好ましくは２０重量％以上、１００重量％以下である。
【００５７】
また、発光層中に分散される正孔輸送性分子は、特に限定されるものではないが、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、トリフェニルアミン等の芳香族第３級アミン系化合物、銅フタロシアニン等のフタロシアニン系化合物、芳香族シラン系化合物、芳香族シラザン系化合物、芳香族ホスフィン系化合物などが例示され、また高分子系では、ポリパラフェニレン系高分子、ポリパラフェニレンビニレン系高分子、ポリチオフェン系高分子、ポリアニリン系高分子、ポリピロール系高分子、ポリカルバゾール系高分子、ポリビニルカルバゾール系高分子、ポリピリジン系高分子、ポリフルオレン系高分子、ポリスピロ系高分子、ポリアセチレン系高分子、ポリチエニンレンビニレン系高分子、ポリフェニレンチエニレン系高分子又はそれらを含む共重合体などの正孔輸送性化合物が例示される。また上記の正孔輸送性化合物からなる微粒子を用いることもできる。
【００５８】
これらの正孔輸送性分子は、１種を単独で用いても良く、２種以上を混合して用いても良い。
【００５９】
これらの正孔輸送性分子の発光層中の含有量は、前述の高分子化合物に対し、通常１０重量％以上、２００重量％以下の範囲が好ましく、より好ましくは２０〜１００重量％程度である。
【００６０】
なお、発光層が電子輸送性分子と正孔輸送性分子との両方を含む場合、その含有量は、これらの合計で前述の高分子化合物に対し、１０重量％以上、２００重量％以下の範囲が好ましく、より好ましくは２０重量％以上、１００重量％以下である。
【００６１】
該発光層の膜厚は、特に限定されないが、通常５〜３００ｎｍの範囲が好ましく、より好ましくは２０〜２００ｎｍの範囲である。
【００６２】
該発光層は、塗布法、ディップコーティング法、ラングミュア−ブロジェット（ＬＢ）法、スピンコート法、インクジェット法、ゾルゲル法、印刷法、熱昇華型印刷法などによって形成される。
【００６３】
＜電子輸送層＞
電子輸送層は、電子輸送性材料単独で形成されたものであっても良く、電子輸送性材料が高分子化合物中に分散されたものであっても良い。
【００６４】
電子輸送層に用いられる電子輸送性化合物の種類は特に限定されるものではないが、２−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−（４” −ビフェニル）−１，３，４−オキサジアゾールなどのオキサジアゾール化合物、３，５，３’、５’−テトラキス−ｔｅｒｔ−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物、トリス（８−ヒドロキシ−キノリノ）アルミニウム（ＩＩＩ）、ビス（８−ヒドリキソ−キノリノ）ベリリウムなどのキノリン酸錯体系化合物、亜鉛−ビス−ベンゾキサゾール等のベンゾキサゾール化合物、亜鉛−ビス−ベンゾチアゾール等のベンゾチアゾール化合物、ルブレンなどのナフタセン系化合物、キナクドリン系化合物、ペリレン等の縮合多環芳香族系化合物、トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオノ）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）、１−フェニル−２−ビフェニル−５−パラ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−１，３，４−トリアゾール等のトリアゾール系化合物、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン等のフェナントロリン系化合物などが例示される。あるいは、電子輸送性材料としては、電子輸送性の微粒子、例えば金、銀、クロム等の金属微粒子、フラーレン、カーボンナノチューブ等を用いることもできる。電子輸送性材料は、これらのうちの１種を単独で用いても良く、２種以上を併用しても良い。
【００６５】
これらの電子輸送性材料を高分子化合物中に分散させる場合の高分子化合物としては、ポリメチルメタクリレートなどが挙げられ、この場合、電子輸送層中の電子輸送性材料の含有量は５０重量％以上であることが好ましい。
【００６６】
該電子輸送層の膜厚は、通常５〜２００ｎｍが好ましく、より好ましくは２０〜１００ｎｍである。
【００６７】
該電子輸送層は、塗布法、ディップコーティング法、ＬＢ法、スピンコート法、インクジェット法、ゾルゲル法、印刷法、熱昇華型印刷法あるいは真空蒸着法によって前記発光層（又は正孔ブロッキング層）の上に積層することにより形成される。特に塗布法、スピンコート法などの場合は、発光層（又は正孔ブロッキング層）を溶解させないような溶媒の選択が必要である。
【００６８】
＜正孔輸送層＞
正孔輸送層は、正孔輸送性材料単独で形成されたものであっても良く、正孔輸送性材料が高分子化合物中に分散されたものであっても良い。
【００６９】
正孔輸送層に用いられる正孔輸送性化合物の種類は特に限定されるものではないが、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、トリフェニルアミン等の芳香族第３級アミン系化合物、銅フタロシアニン等のフタロシアニン系化合物、芳香族シラン系化合物、芳香族シラザン系化合物、芳香族ホスフィン系化合物などが例示され、また高分子系では、ポリパラフェニレン系高分子、ポリパラフェニレンビニレン系高分子、ポリチオフェン系高分子、ポリアニリン系高分子、ポリピロール系高分子、ポリカルバゾール系高分子、ポリビニルカルバゾール系高分子、ポリピリジン系高分子、ポリフルオレン系高分子、ポリスピロ系高分子、ポリアセチレン系高分子、ポリチエニンレンビニレン系高分子、ポリフェニレンチエニレン系高分子又はそれらを含む共重合体などが例示される。また上記の正孔輸送性化合物からなる微粒子を用いることもできる。正孔輸送性材料は、これらのうち１種を単独で用いても良く、２種以上を併用しても良い。
【００７０】
これらの正孔輸送性材料を高分子化合物に分散させる場合の高分子化合物としては、ポリメチルメタクリレートなどが挙げられ、この場合、正孔輸送層中の正孔輸送性材料の含有量は５０重量％以上であることが好ましい。
【００７１】
該正孔輸送層の膜厚は、通常５〜２００ｎｍが好ましく、より好ましくは２０〜１００ｎｍである。
【００７２】
該正孔輸送層は、塗布法、ディップコーティング法、ＬＢ法、スピンコート法、インクジェット法、ゾルゲル法、印刷法、熱昇華型印刷法あるいは真空蒸着法によって陽極あるいは正孔注入層（後述）の上に積層することにより形成される。特に塗布法、スピンコート法などの場合は、正孔注入層を溶解させないような溶媒の選択が必要である。
【００７３】
＜電子ブロッキング層＞
電子ブロッキング層は、電子ブロッキング性材料単独で形成されたものであっても良く、電子ブロッキング性材料が高分子化合物中に分散されたものであっても良い。
【００７４】
電子ブロッキング層に用いられる電子ブロッキング性を有する材料は、前述の如く、正孔輸送性を有するもので、かつ発光層の電子親和力よりも小さいものが選択される。ただし該電子ブロッキング層で用いられる材料と正孔輸送層で用いられる材料とは異なるものである必要がある。
【００７５】
電子ブロッキング性化合物としては、例えば、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、トリフェニルアミン等の芳香族第３級アミン系化合物、銅フタロシアニン等のフタロシアニン系化合物、芳香族シラン系化合物、芳香族シラザン系化合物、芳香族ホスフィン系化合物などが例示され、また高分子系では、ポリパラフェニレン系高分子、ポリパラフェニレンビニレン系高分子、ポリチオフェン系高分子、ポリアニリン系高分子、ポリピロール系高分子、ポリカルバゾール系高分子、ポリビニルカルバゾール系高分子、ポリピリジン系高分子、ポリフルオレン系高分子、ポリスピロ系高分子、ポリアセチレン系高分子、ポリチエニレンビニレン系高分子、ポリフェニレンチエニレン系高分子又はそれらを含む共重合体などが例示される。
【００７６】
これらの電子ブロッキング性材料は、１種を単独で用いても良く、２種以上を併用しても良い。
【００７７】
これらの電子ブロッキング性材料を高分子化合物中に分散させる場合の高分子化合物としては、ポリメチルメタクリレートなどが挙げられ、この場合、電子ブロッキング層中の電子ブロッキング性材料の含有量は５０重量％以上であることが好ましい。
【００７８】
該電子ブロッキング層の膜厚は、通常１〜１００ｎｍが好ましく、より好ましくは５〜５０ｎｍである。
【００７９】
該電子ブロッキング層は、塗布法、ディップコーティング法、ＬＢ法、スピンコート法、インクジェット法、ゾルゲル法、印刷法、熱昇華型印刷法あるいは真空蒸着法によって前記正孔輸送層の上に積層することにより形成される。特に塗布法、スピンコート法などの場合は、正孔輸送層を溶解させないような溶媒の選択が必要である。
【００８０】
＜正孔ブロッキング層＞
正孔ブロッキング層は、正孔ブロッキング性材料単独で形成されたものであっても良く、正孔ブロッキング性材料が高分子化合物中に分散されたものであっても良い。
【００８１】
正孔ブロッキング層に用いられる正孔ブロッキング性を有する材料は、前述の如く、電子輸送性を有するもので、かつ発光層のイオン化ポテンシャルよりも大きなものが選択される。ただし該正孔ブロッキング層で用いられる材料と電子輸送層で用いられる材料とは異なるものである必要がある。
【００８２】
正孔ブロッキング性化合物としては、例えば、２−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−（４”−ビフェニル）−１，３，４−オキサジアゾールなどのオキサジアゾール化合物、３，５，３’、５’−テトラキス−ｔｅｒｔ−ブチルジフェノキノン等のジフェノキノン化合物、トリス（８−ヒドロキシ−キノリノ）アルミニウム（ＩＩＩ）、ビス（８−ヒドリキソ−キノリノ）ベリリウムなどのキノリン酸錯体系化合物、亜鉛−ビス−ベンゾキサゾール等のベンゾキサゾール化合物、亜鉛−ビス−ベンゾチアゾール等のベンゾチアゾール化合物、トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオノ）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）、１−フェニル−２−ビフェニル−５−パラ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−１，３，４−トリアゾール等のトリアゾール系化合物、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン等のフェナントロリン系化合物、ポリキノン系高分子、ポリピリジン系高分子などが例示され、また金、銀、クロム等の金属微粒子、フラーレン、カーボンナノチューブ等も用いることができる。
【００８３】
これらの正孔ブロッキング性材料は、１種を単独で用いても良く、２種以上を併用しても良い。
【００８４】
これらの正孔ブロッキング性材料を高分子化合物中に分散させる場合の高分子化合物としては、ポリメチルメタクリレートなどが挙げられ、この場合、正孔ブロッキング層中の正孔ブロッキング性材料の含有量は５０重量％以上であることが好ましい。
【００８５】
該正孔ブロッキング層の膜厚は、通常１〜１００ｎｍが好ましく、より好ましくは５〜５０ｎｍである。
【００８６】
該正孔ブロッキング層は、塗布法、ディップコーティング法、ＬＢ法、スピンコート法、インクジェット法、ゾルゲル法、印刷法、熱昇華型印刷法あるいは真空蒸着法によって前記発光層の上に積層することにより形成される。特に塗布法、スピンコート法などの場合は、発光層を溶解させないような溶媒の選択が必要である。
【００８７】
＜陰極及び電子注入層＞
陰極は、発光層又は電子輸送層に電子を注入する役割を果たすものである。陰極として用いられる材料は、導電性のものであれば特に制限はなく使用されるが、効率良く電子注入を行うには、仕事関数の低い金属が好ましく、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀等の適当な金属又はそれらの合金が用いられる。例えば、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リチウム合金等が例示される。
【００８８】
該陰極の膜厚は、通常１０〜１００００ｎｍが好ましく、より好ましくは２０〜１０００ｎｍであり、陰極は、真空蒸着、スパッタリング、塗布、ディップコーティング、ＬＢ、スピンコート、インクジェット、ゾルゲル、印刷、熱昇華型印刷法によって形成される。
【００８９】
更に、陰極と他の層との界面に薄い電子注入層を導入することで、陰極からの電子注入効率を増加させることが可能である。該注入層に用いられる材料としては、ＬｉＦ、ＭｇＦ_２、Ｌｉ_２Ｏ、ＭｇＯ、Ａｌ_２Ｏ_３などが例示される。
【００９０】
該電子注入層の膜厚は、通常０．１〜５ｎｍ、好ましくは０．５〜２ｎｍ程度であり、真空蒸着、スパッタリング、塗布、ディップコーティング、ＬＢ、スピンコート、インクジェット、ゾルゲル、印刷、熱昇華型印刷法によって形成される。
【００９１】
＜陽極及び正孔注入層＞
陽極材料としては、導電性のものであれば特に制限はないが、金属、金属酸化物、高分子化合物等が挙げられる。具体的には、ドープにより導電性を付与したＳｉ、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、Ａｕ，Ａｇ、Ａｌ、ポリアニリン等が挙げられる。また固体基板上に前記導電性材料を蒸着法、ＣＶＤ法、スパッタ法、電子線蒸着法、イオンビーム蒸着法、分子線エピタキシー法、塗布法、ディップコーティング法、ＬＢ法、自己集積（セルフアセンブリ）法、スピンコート法、インクジェット法、ゾルゲル法により積層させたものを用いても構わない。
【００９２】
該陽極の膜厚は、通常１０〜１００００ｎｍが好ましく、より好ましくは２０〜１０００ｎｍである。
【００９３】
また陽極から正孔を注入する際の障壁を低くさせるために、陽極と他の層との界面に正孔注入層を導入しても良い。この場合、正孔注入層の材料としては、陽極の仕事関数と発光層のイオン化ポテンシャルの中間に位置するものを選択する。例えば、ポリ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（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン、スターバーストアミン化合物、銅フタロシアニン、アモルファスカーボン、ＭｏＯ_ｘ、ＳｉＯ_２などが例示される。
【００９４】
該正孔注入層の膜厚は、通常５〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜５００ｎｍであり、真空蒸着、スパッタリング、塗布、ディップコーティング、ＬＢ、スピンコート、インクジェット、ゾルゲル、印刷、熱昇華型印刷法によって形成される。
【００９５】
なお、本発明の電界発光素子は、図１〜５とは逆の構造、即ち、基板１上に陰極１０、電子注入層９、電子輸送層８、正孔ブロッキング層７、発光層６、電子ブロッキング層５、正孔輸送層４、正孔注入層３、陽極２の順に積層することも可能であり、少なくとも一方が透明性の高い２枚の基板の間に本発明の電解発光素子を設けることも可能である。
【００９６】
【実施例】
以下に、実施例及び比較例を挙げて、本発明の具体的態様及び効果を更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
【００９７】
実施例１
図１に示す層構成の電界発光素子を作製した。
【００９８】
ＩＴＯ基板を、アセトンで超音波洗浄した後、乾燥窒素で乾燥したものを基板及び陽極として使用した。半導体超微粒子としては、ホットソープ法（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１１５（１９９３）８７０６，特表２００１−５２３７５８号公報）により合成したＣｄＳｅコア／ＺｎＳシェル（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ）（平均粒径４ｎｍ）を用いた。この方法で作製された超微粒子は、表面にトリオクチルフォスフィンオキシドが配位しており、有機溶媒に可溶である。また発光層に用いる高分子化合物としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール（ＰＶＫ）を使用した。
【００９９】
まず、ＩＴＯ基板上に正孔注入層として、ポリ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（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）水溶液を１０００ｒｐｍの条件でスピンコートにより成膜した。膜厚は３０ｎｍであった。この層の上に、クロロフォルム１００μｌにＣｄＳｅ／ＺｎＳ０．１ｍｇと、電子輸送性分子である２−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−（４”−ビフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）０．６ｍｇと、ＰＶＫ１ｍｇとを混合したものを、１０００ｒｐｍの条件でスピンコートして発光層を形成した。膜厚は１８０ｎｍであった。更に、この発光層の上に電子輸送層としてＰＢＤを真空蒸着で成膜した。この時の蒸着速度は０．５ｎｍ／秒で、膜厚は３０ｎｍであった。更に該電子輸送層の上に電子注入層としてＭｇＦ_２を膜厚約１．５ｎｍに成膜し、その上に陰極としてＡｌを膜厚２００ｎｍに成膜した。これらの層の蒸着時の真空度は、１×１０^−３Ｔｏｒｒ（０．１３Ｐａ）であった。このようにして作製された素子を真空中に保持し、電界発光特性を調べた。
【０１００】
図６に上記素子によって得られた電界発光スペクトルを示す。このときのバイアス電圧は３０Ｖである。約５８０ｎｍにピークを持つこのスペクトルは、ＣｄＳｅ／ＺｎＳのみからの発光である。また約４２０ｎｍ付近にピークを持つこのスペクトルは、高分子ホストであるＰＶＫからの発光である。以上のように半導体超微粒子からの黄色発光とＰＶＫからの青色発光を合わせると白色となる。
【０１０１】
比較例１
発光層材料に電子輸送性分子を用いずに、ＣｄＳｅ／ＺｎＳ半導体超微粒子とＰＶＫのみを用いたこと以外は実施例１と同様にして素子を作製し、実施例１と同様にしてその電界発光特性を調べた。
【０１０２】
図７に上記素子によって得られた電界発光スペクトルを示す。このスペクトルでは、半導体超微粒子であるＣｄＳｅ／ＺｎＳからの黄色発光のみが認められ、高分子ホストであるＰＶＫからの発光は認められなかった。
【０１０３】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明によれば、高寿命であり、且つ発光特性及び熱安定性に優れた白色電界発光素子が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電界発光素子の実施の形態の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の電界発光素子の実施の形態の他の例を示す模式図である。
【図３】本発明の電界発光素子の実施の形態の別の例を示す模式図である。
【図４】本発明の電界発光素子の実施の形態の異なる例を示す模式図である。
【図５】本発明の電界発光素子の実施の形態の異なる例を示す模式図である。
【図６】実施例１で得られた電界発光素子の電界発光スペクトル図である。
【図７】比較例１で得られた電界発光素子の電界発光スペクトル図である。
【符号の説明】
１基板
２陽極
３正孔注入層
４正孔輸送層
５電子ブロッキング層
６発光層
７正孔ブロッキング層
８電子輸送層
９電子注入層
１０陰極

Claims

一対の陽極及び陰極からなる電極間に発光層を有する電界発光素子において、
該発光層が高分子化合物中に半導体超微粒子と電子輸送性材料を分散させてなるものであり、
かつ前記陰極と発光層との間に、電子輸送性材料を含有する層を有することを特徴とする電界発光素子。
前記発光層が、電子輸送性材料を、高分子化合物に対して２０重量％以上、１００重量％以下含有することを特徴とする請求項１に記載の電界発光素子。
前記発光層と、前記電子輸送性材料を含有する層との間に、正孔ブロッキング性材料を含有する層を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電界発光素子。
一対の陽極及び陰極からなる電極間に発光層を有する電界発光素子において、
該発光層が高分子化合物中に半導体超微粒子と正孔輸送性材料を分散させてなるものであり、
かつ前記陽極と発光層との間に、正孔輸送性材料を含有する層を有することを特徴とする電界発光素子。
前記発光層が、正孔輸送性材料を、高分子化合物に対して２０重量％以上、１００重量％以下含有することを特徴とする請求項４に記載の電界発光素子。
前記発光層と、前記正孔輸送性材料を含有する層との間に、電子ブロッキング性材料を含有する層を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の電界発光素子。
一対の陽極及び陰極からなる電極間に発光層を有する電界発光素子において、
該発光層が高分子化合物中に半導体超微粒子と電子輸送性材料及び／又は正孔輸送性材料を分散させてなるものであり、
かつ前記陰極と発光層との間に電子輸送性材料を含有する層を有すると共に、前記陽極と発光層との間に正孔輸送性材料を含有する層を有することを特徴とする電界発光素子。
前記発光層と前記電子輸送性材料を含有する層との間に、正孔ブロッキング性材料を含有する層を有し、かつ前記発光層と前記正孔輸送性材料を含有する層との間に、電子ブロッキング性材料を含有する層を有する請求項７に記載の電界発光素子。