JP2846503B2

JP2846503B2 - 素子用薄膜電極及びそれを有するエレクトロルミネッセンス素子並びにそれらの製造方法

Info

Publication number: JP2846503B2
Application number: JP3125908A
Authority: JP
Inventors: 地潮細川; 正楠本
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1990-06-14
Filing date: 1991-05-29
Publication date: 1999-01-13
Anticipated expiration: 2014-01-13
Also published as: JPH04230997A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】
本発明は素子用薄膜電極及びそれを有
するエレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬという）素
子並びにそれらの製造方法に関し、詳しくは、有機ＥＬ
素子の陰極として用いるのに特に好適な素子用薄膜電極
及びその製造方法並びに高輝度，高効率発光を得られる
ＥＬ素子及びその製造方法に関する。

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】有機化
合物の高い蛍光効率に着目し、有機化合物のＥＬ性能を
利用した素子の研究は古くから行われている。例えば、
Helfrish, Dresner,Williamsらはアントラセン結晶を用
い、青色発光を得ている（J.Chem. Phys.,44, 2902 (19
66))。また、Vincett やBarlowらは、縮合多環芳香族化
合物を真空蒸着法により発光素子の製作を行っている
（Thin Solid Films, 99, 171(1982))。

【０００２】しかし、いずれも発光輝度，発光効率は低
いものしか得られていない。最近、テトラフェニルブタ
ジエンを発光材料に用いて１００cd／ｍ²の青色発光を
得たことが報告されている（特開昭５９−１９４３９３
号公報）。さらに、正孔伝導性のジアミン化合物と発光
材料としての蛍光性アルミニウムキレート錯体を積層す
ることにより、輝度１０００cd／ｍ²以上の緑色発光有
機薄膜ＥＬ素子を開発したことが報告されている（App
l. Phys. Lett., 51, 913(1987)）。また、レーザー色
素として有名なジスチリルベンゼン系化合物は、青〜青
緑の領域で高い蛍光性を有し、これを発光材料として単
層で８０cd／ｍ²程度のＥＬ発光を得られたことが報告
されている（欧州特許０３１９８８１）。

【０００３】ここで上記有機薄膜ＥＬ素子における陰極
としては、米国特許３１７３０５０，同３３８２３９４
等に記載されているように、アルカリ金属、例えばＮ
ａ: Ｋ合金等が知られているが、これらの電極を用いた
素子は最高の量子収率が0.０１〜0.０８％（RCA Revie
w, vol30, p.322)であり、著しく仕事関数が低く、易電
子注入性ではあるが活性が高く不安定なため実用的では
ない。また、トンネル注入陰極（米国特許３７１０１６
７，Proceedings of IEEE, p.1863, 1970 年）は、ｎ型
Ｓｉからなるウェハー上にＳｉＯ₂を２０〜４０Åの厚
さでカバーして陰極とするものや、Ａｌ上にＡｌ₂Ｏ₃
を５０Åの厚さでカバーしたものを陰極とするもので、
アントラセンを発光層として量子収率0.０１〜0.０４％
を得ている。しかしこれらの陰極は、上述のアルカリ金
属に比べて安定性はあるが、極薄の酸化膜を形成する必
要があり、再現性に難点があった。さらに、米国特許４
５３９５０７は、陰極にＩｎを使用し、ＩＴＯ／１，１
−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘ
キサン（正孔輸送層）／４，４′−ビス（５，７−ジ−
ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）スチルベン
（電子輸送層）／Ｉｎの構成のＥＬ素子が、印加電圧２
２Ｖ，１４０mA／ｃｍ ²の電流密度の時に、５２０ｎｍ
のピークを持つ３４０cd／ｍ²の発光（量子収率1.２
％，電力変換効率0.１４％）を得られることが報告され
ている。このＥＬ素子は、印加電圧の低減及び素子の高
輝度化を果たしているが、陰極のＩｎは電子注入性が弱
く、改良の余地が残されている。また、ＥＰ０２７８７
５７には、アルカリ金属以外の複数の金属よりなり、少
なくとも一方が仕事関数４ｅＶ以下の金属である陰極、
例えばＭｇとＡｇ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｔｅ，Ｍｎのい
ずれかを有機物上へ蒸着形成することにより、均一，緻
密かつ良好な面抵抗値を有する陰極が示されている。具
体的にはＭｇとＡｇとを用い、ＩＴＯ／１，１−ビス
（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン
／オキシンのＡｌ錯体／Ｍｇ：Ａｇの構成で５Ｖ印加時
に0.０５ｍＷ／ｃｍ²（約５０cd／ｍ²),電力変換効率
0.４５％の発光（緑色）を得ている。

【０００４】このＥＬ素子の陰極は、有機膜への付着
度，均一度，緻密度が高まり、安定性，面抵抗値の低
下，発光効率の向上を果たしているが、この陰極も、例
えばＭｇ：Ａｇ（原子比１０：１）における体積抵抗率
は3.４〜６×１０^-5Ω・ｃｍであり、Ｍｇのバルク（多
結晶）の体積抵抗率4.４５×１０^-6Ω・ｃｍに比べ８〜
１３倍と大きい。これは未だ薄膜の均一性，緻密性が不
足しているためと考えられるが、この均一性，緻密性の
不足は、大気中での酸化につながる。また、場合によっ
ては有機層との密着が不良であり、不均一な発光を与え
る場合が多々あった。第２金属にＡｇ，Ｉｎ，Ａｌ等を
用いるので、蒸着時の蒸着源が８００℃以上の高温とな
り、輻射熱により下地の有機膜に損傷を与える場合が多
い。そこで本発明者らは、上記アルカリ金属以外の仕事
関数の小さな金属とそれ以外の金属とからなる電極の特
徴はそのままに、さらに均一，緻密かつ有機層との密着
性が良好な薄膜が得られ、面抵抗値が良好で、また製膜
時に下地となる有機膜に損傷を与えることのない薄膜電
極を開発すべく鋭意研究を重ねた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】その結果、特定の金属
と有機物とを使用することにより、上記目的を達成でき
ることを見出した。本発明はかかる知見に基いて完成し
たものである。

【０００６】すなわち、本発明は、４.1ｅＶ以下の仕事
関数を保有する易電子注入性金属と有機物を混合してな
る電子注入性電極を備える素子用薄膜電極を提供するも
のである。また本発明は、４.1ｅＶ以下の仕事関数を保
有する易電子注入性金属と有機物とを共蒸着する素子用
薄膜電極の製造方法を提供する。更に本発明は、上記素
子用薄膜電極を陰極として用いたＥＬ素子を提供する。
また更に本発明は、４.1ｅＶ以下の仕事関数を保有する
易電子注入性金属と付着、結合または錯体形成する性質
を保有する有機化合物とを共蒸着して陰極を形成するＥ
Ｌ素子の製造方法を提供するものである。

【０００７】上記易電子注入性金属は、有機薄膜ＥＬ素
子における有機物よりなる発光層や電子注入層（電子輸
送層）などの電子輸送帯域に電子を注入するため、好ま
しくは4.１ｅＶ以下の仕事関数を保有する金属及び電気
伝導性化合物よりなるものである。このような易電子注
入性金属としては、「化学便覧」第３版，基礎編II，丸
善，昭和５９年，II−４９３より列記するならば、Ｂ
ａ，Ｃａ，Ｃｅ，Ｃｓ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｈｆ，Ｋ，
Ｌａ，Ｍｇ，Ｎａ，Ｎｄ，Ｓｃ，Ｓｍ，Ｙ，Ｙｂ，Ｚ
ｎ，Ｌｉ等が挙げられる。しかしこの中で、特に仕事関
数の小さなＣｓ，Ｎａ等の第Ｉ族の金属は著しく反応性
が高く、安定させることが困難である。従って本発明の
薄膜電極に用いる好ましい金属は、Ｇｄ，Ｚｎ，Ｉｎ，
Ｔａ，Ｂａ，Ｃａ，Ｃｅ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｈｆ，Ｌ
ａ，Ｍｇ，Ｎｄ，Ｓｃ，Ｓｍ，Ｙ，Ｙｂ，Ｚｎ等であ
る。このような易電子注入性金属を薄膜電極の構成材料
に用いることにより、素子の動作電圧の低下，素子の発
光量子収率の向上，素子の発光効率の向上を図ることが
できる。

【０００８】一方、前記有機物は、各種のものを用いる
ことができるが、上記易電子注入性金属に付着または結
合する性質を保有する有機低分子及び有機高分子化合
物、好ましくは易電子注入性金属と錯体を形成する能力
を保有する有機化合物またはアクセプター性の有機化合
物である。アクセプター性の有機化合物は、「伝導性低
次元物質の化学」，学会出版センター，１９８３，ｐ６
１にも示されるように、分子構造内に電子吸引性の基、
例えば

【０００９】

【化１】

【００１０】（式中、Ｘはハロゲン原子，Ｒはアルキル
基，アリール基，アルキル置換アリール基，アルコキシ
置換アリール基または水素原子を示す。）を保有する化
合物であり、吸引性を強めるため場合によってはキノイ
ド構造を保有する化合物である。好ましい化合物として
は次の（ａ）〜（ｅ）に分類される構造式に示すものが
挙げられる。

【００１１】

【化２】

【００１２】上記一般式（Ｉ）において、Ｒ¹,Ｒ²,Ｒ³,
Ｒ⁴は、独立にアルキル基，アルコキシ基，ハロゲン原
子，ニトロ基，シアノ基，アルコキシカルボニル基，ア
リール基を示し、またＲ¹とＲ²,Ｒ³とＲ⁴は互いにこ
れらを構成する炭素原子が一緒に結合し、飽和，不飽和
の６員環，５員環を形成してもよい。Ｒ⁵とＲ⁶はそれ
ぞれ電子吸引性基であり、例えばジシアノメチレン基，
ジシアノカルボニルメチレン基，酸素原子，シアノイミ
ノ基，シアノアルコキシカルボニルメチレン基，ジアル
コキシカルボニルメチレン基，ジカルボン酸メチレン基
あるいはシアノカルボン酸メチレン基を示す。また、上
記一般式（II）において、Ｒ⁵とＲ⁶は一般式（Ｉ）と
同じ意味の電子吸引性基であり、Ｒ¹,Ｒ²,Ｒ³,Ｒ⁴,Ｒ⁷,
Ｒ⁸,Ｒ⁹,Ｒ¹⁰は、一般式（Ｉ）におけるＲ¹〜Ｒ⁴と同
様の基である。このような構造の具体的な化合物として
は、

【００１３】

【化３】

【００１４】

【化４】

【００１５】等が挙げられる（特開昭５７−１４９２５
９号，同６１−２２５１５１号，同６１−２３３７５０
号，米国特許４８６９９８４号，同４８６９９８５号参
照）。

【００１６】

【化５】

【００１７】上記一般式（ＩＩＩ）で示す化合物中、Ｒ
¹¹〜Ｒ¹⁴は独立にアシル基，アルコキシカルボニル基，
ニトロ基，アルキルアミノ基，カルボニル基，アリール
アルキル基，アリールオキシカルボニル基，ベンジルオ
キシカルボニル基，フェネチルオキシカルボニル基，ア
ミノカルボニル基であり、Ｒ¹⁵は電子吸引性基、例えば
ジシアノカルボニルメチレン基，酸素原子，ジシアノメ
チレン基，シアノイミノ基，シアノアルコキシカルボニ
ルメチレン基，ジアルコキシカルボニルメチレン基，ジ
カルボン酸メチレン基あるいはシアノカルボン酸メチレ
ン基である。具体的には、

【００１８】

【化６】

【００１９】等が挙げられる（特開昭６０−６９６５７
号，同６１−１４３７６４号，同６１−１４８１５９号
参照）。（ｃ）下記一般式（IV）で表される４Ｈ，−チ
オピラン−１，１−ジオキシド誘導体（特開昭６０−２
２２４７７号公報参照）。

【００２０】

【化７】

【００２１】ここで、Ｒ²³は電子吸引基を示し、Ｒ²¹，
Ｒ²⁵は独立にアルキル基またはアリール基を、Ｒ²²及び
Ｒ²⁴は独立に水素又はアルコキシカルボニル基を示し、
またＲ²¹とＲ²²、Ｒ²⁴とＲ²⁵はこれらを構成している炭
素原子が一緒に縮合不飽和６員環を形成してもよい。こ
の一般式（IV）で表わされるチオピランジオキシド誘導
体も、−0.５Ｖより正側に半波還元電位を示し、好まし
いアクセプター性分子として用いられる。具体的には

【００２２】

【化８】

【００２３】（Ｒはアルキル基，アリール基，アルキル
基置換アリール基あるいはアルコキシ基置換アリール基
などを示す）で示されるジカルボン酸イミド構造を保有
する芳香環化合物やヘテロ環化合物もアクセプター性分
子である。これらは特に好ましい化合物群である。具体
的には

【００２４】

【化９】

【００２５】等が挙げられる。

【００２６】

【化１０】

【００２７】（式中、Ａｒ¹，Ａｒ²，Ａｒ⁴，Ａｒ⁵
は、独立にアリール基，アルキル置換アリール基あるい
はシアノ置換アリール基を示し、Ａｒ³はアリーレン
基，アルキル置換アリーレン基あるいはシアノ置換アリ
ーレン基を示す。具体的には

【００２８】

【化１１】

【００２９】等が挙げられる。上記（ａ）〜（ｅ）の化
合物群は、電子吸引性基を保有する有機化合物であれ
ば、本発明の好ましい化合物に成り得るものであって、
具体的に列挙されている特定の構造に限定されるもので
はない。また、金属と有機物の付着または結合（錯体形
成を含む）を維持できるものであれば、アルキル基，ア
ルコキシ基，アリール基，アルコキシアルキル基，アリ
ルオキシアルキル基，ヒドロキシ基，ヒドロキシアルキ
ル基，アラルキル基，アルキルアミノ基，アリールアミ
ノ基，ニトロアルキル基，アルキルカルボニル基，アル
コキシカルボニル基等の任意の基が有機物に置換されて
いてもよい。また、上記の有機低分子構造を含有する
ポリマー、例えばこれらをペンダント基として備えてい
るポリマー、主鎖構造の中に備えているポリマーを用い
てもよい。これはポリマーにしても易電子注入性金属を
付着または結合する性質を維持しているからである。次
に錯体を形成する有機化合物としては、好ましくは下記
構造式（ＶＩ）をもつポルフィリン，フタロシアニン化
合物である。

【００３０】

【化１２】

【００３１】ここでＱは−Ｎ＝または−Ｃ（Ｒ）＝であ
り、Ｒは水素，アルキル基，アラルキル基，アリール
基，複素環式基であり、Ｔ₁とＴ₂は水素を表わすか、
あるいは共に結合し不飽和６員環を完成し、さらにはア
ルキル基，アリール基，ハロゲン原子，複素環基のよう
な置換基を付け加えてもよい。また、（VI）の化合物は
既に金属原子と錯体を形成していてもよい。このような
錯体形成性の有機化合物も、アクセプター性の分子でな
くても、易電子注入性金属と錯体を形成する能力を保有
すれば、本発明の有機物として用いることができる。別
種の有機化合物として易電子注入金属に付着する性質を
保有するものも用いることができる。この様な例とし
て、キレート化オキシノイド化合物があり、良好な易電
子注入金属：有機化合物の陰極を形成することが見出さ
れた。ここで、好ましいものとしては、下式のものが挙
げられる。

【００３２】

【化１３】

【００３３】（式中、Ｍｅは金属を表し、ｎは１〜３の
整数である。Ｚは独立に各々の場合において少なくとも
２個の縮合芳香族環を持つ核を完成する原子を示す。）
前記から、金属が一価，二価，または三価の金属であり
得ることが明らかである。金属としては、例えばリチウ
ム，ナトリウム，またはカリウムの様なアリカリ金属、
マグネシウムまたはカルシウムのようなアルカリ土類金
属、あるいは硼素またはアルミニウムの様な土類金属が
挙げられる。一般的には、有用なキレート用金属である
ことが知られている一価，二価，または三価の金属はど
れでも使用することができる。また、Ｚは少なくとも２
個の縮合芳香族環を含む複素環状核を完成し、それらの
うちの一つにおいてアゾールまたはアジン環がある。脂
肪族環及び芳香族環の両方を含めて、追加の環が必要な
らばこれら２個の所要環と縮合することができる。さら
に、機能状の改善なしに分子の嵩を付加することを避け
るためＺの数は、好ましくは１８個以下である。上記有
用なキレート化オキシノイド化合物の例としては、アル
ミニウムトリスオキシン，マグネシウムビスオキシン，
ビス〔ベンゾ（ｆ）−８−キノリノール〕亜鉛，ビス
（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウムオキ
サイド，インジウムトリスオキシン，アルミニウムトリ
ス（５−メチルオキシン），リチウムオキシン，ガリウ
ムトリオキシン，カルシウムビス（５−クロロオキシ
ン），ポリ〔亜鉛（ＩＩ）−ビス（８−ヒドロキシ−５
−キノリノニル）メタン〕，ジリチウムエピンドリジオ
ン等が挙げられる。以上の好ましい化合物の中で特に好
ましいのは（ａ），（ｂ），（ｄ），（ｅ）の化合物の
群、例えば下記のＴＣＮＱ，ＴＮＦ，ＮＴＤＩ，ＰＴＤ
Ｉ，アロキサジン等である。

【００３４】

【化１４】

【００３５】また、（ａ）〜（ｆ）の化合物の一般式
（Ｉ）〜（VII)おいて、好ましいアルキル基は炭素数１
〜１０であり、具体例としてはメチル基，エチル基，プ
ロピル基，ブチル基等が挙げられる。同様にして、好ま
しいアリール基は炭素数６〜２０であり、具体例として
はフェニル基，ナフチル基，アントニル基，ピレニル
基，ペリレニル基等が挙げられ、好ましいアルコキシ基
は炭素数１〜１０であり、具体例としてはメトキシ基，
エトキシ基，プロポキシ基，ブトキシ基等が挙げられ
る。

【００３６】次に上記易電子注入性金属と有機物とを用
いて薄膜電極を形成する方法を説明する。薄膜を形成す
る手段としては様々な方法を用いることが可能である
が、ＥＬ素子の陰極として使用する際の好ましい陰極形
態である均一で緻密な薄膜状態を得るため、気相からの
沈着により薄膜を形成する方法、すなわち蒸着法を用い
ることが好ましい。特に、有機物が気相になる温度と、
金属が気相になる温度とが著しく異なるため、金属蒸着
源と有機物蒸着源とを分けて、それぞれ同時に沈着する
二元同時蒸着法にて形成することが好ましい。実際の蒸
着にあたっては、金属蒸着源及び有機物蒸着源を、それ
ぞれの蒸気圧が充分に高まる温度に設定し、有機物と金
属が意図する蒸着速度に達したところで蒸着源上にある
シャッターを開き蒸着を開始する。目的の膜厚値に到達
したら、シャッターを閉じて作製を止める。蒸着時の好
ましい真空度は１０^-5Torr以下であり、基板温度は特に
限定されないが、下地の有機膜の薄膜性を失わせない温
度に設定すべきである。有機膜の薄膜性は、溶融，結晶
化などにより失われることがあるため、０℃〜１００℃
が好ましく、室温程度とすることが好ましい。尚、有機
物の蒸着時には分解温度に到達しないように留意すべき
である。また、有機物は場合によっては加熱途中でガス
放出を行うことがあるが、これは洗浄で使用した残存溶
媒であることが多く、分解とは関係ない場合がある。

【００３７】易電子注入金属と有機物との組成比は、金
属に対して有機物が重量比で１／３０程度の微量であっ
ても、均質で緻密且つ非常に小さく良好な面抵抗値を保
有する金属薄膜（陰極）を生成することができる。有機
物の金属に対する重量比は３０％までは金属としての体
質が優先し、好ましく用いることができる。特に好まし
くは、特に良好な面抵抗値を保有しうる重量比１〜１０
％の範囲である。上記の１／３０程度はモル比に換算す
れば１％程度以下であってほんの少量の有機物が上記の
良好な結果を与えていることになる。通常有機物は一成
分であるが、必要により二成分以上の複数の成分と金属
よりなる電極を作製することも可能である。また、金属
を複数の成分（例えばＭｇとＹｂ等）にすることも可能
である。膜厚としては好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍ
である。極度に薄すぎると（１０ｎｍ以下）面抵抗値が
上昇し、かつ酸化しやすい。また厚くなりすぎると作製
に時間がかかる。特に好ましくは５０ｎｍ〜３００ｎｍ
である。また金属の蒸着速度は、好ましくは0.１ｎｍ／
秒〜１０ｎｍ／秒、特に好ましくは0.５〜５ｎｍ／秒で
ある。また金属の中には処理中に脱ガスするものがある
が、この脱ガス組成は、四重極質量分析計によれば、Ｃ
Ｏ，ＣＯ₂，Ｈ₂Ｏ，Ｈ₂の吸着ガスであることが判明
した。Ｈ₂Ｏ，ＣＯ，ＣＯ₂などは蒸着中に金属を酸化
させるので好ましくないため、あらかじめ金属蒸着源の
洗浄，溶融等を行い吸着ガスを除去しておくことが望ま
しい。

【００３８】ここで本発明の薄膜電極の生成メカニズム
を述べれば、次のとおりである。易電子注入性金属の特
に好ましい例であるＭｇ，Ｚｎ，希土類金属（Ｙｂ，Ｅ
ｕ等）などを単独に蒸着した場合、有機薄膜やガラス等
には殆ど付着せず、電極として適当な金属薄膜が得られ
ない。一方、これらの金属に付着または結合する性質を
もつ有機低分子、好ましくはアクセプター性化合物また
は錯体形成性の化合物を用い、これと金属の二源共蒸着
を行うと、有機薄膜やガラス上にも容易に付着し完全な
る金属薄膜を生成することができる。これは金属単独で
は付着しない表面であっても、有機化合物がまず付着し
た後、この有機化合物と金属が付着または結合を行い、
薄膜が生成すると推定される。また、金属単独では、凝
集し著しく不連続かつ不均一な膜になりやすいが、有機
物はこの凝集性を妨害し、均一かつ緻密な膜の生成を与
える。尚、有機薄膜，ガラス等に容易に付着する金属
（例えばＡｌなど）であっても、本発明の方法を用いる
ことにより緻密性を増し、面抵抗値が低下し、良好な金
属薄膜を得ることができる。また均一緻密な易電子注
入性金属及び有機物からなる薄膜は、金属単独膜に比べ
著しく酸化されにくい膜となる。さらに易電子注入性金
属及び有機物からなる薄膜の作製上の利点として、有機
物の蒸着源温度が５００℃以下であるため、この蒸着源
の輻射熱による有機膜の損傷は全くない。なお、易電子
注入性金属には、Ｍｇ，Ｙｂ，Ｅｕなど蒸着源温度の低
いものが存在するため、金属種の選定をすれば有機膜の
損傷をほぼ完全に防止することも可能である。

【００３９】本発明の薄膜電極を陰極として用いたＥＬ
素子の構成は、各種の態様があるが、基本的には、一対
の電極（陽極と陰極）間に、発光層を挟持した構成と
し、これに必要に応じて、正孔注入層や電子注入層を介
在させればよい。具体的には（１）陽極／発光層／陰
極，（２）陽極／正孔注入層／発光層／陰極，（３）陽
極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極，（４）陽
極／発光層／電子注入層／陰極などの構成を挙げること
ができる。該正孔注入層や電子注入層は、必ずしも必要
ではないが、これらの層があると発光性能が一段と向上
する。また、前記構成の素子においては、いずれも基板
に支持されていることが好ましく、該基板については特
に制限はなく、従来ＥＬ素子に慣用されているもの、例
えばガラス，透明プラスチック，石英などから成るもの
を用いることができる。

【００４０】本発明のＥＬ素子における発光層は、従来
から用いられている各種の発光材料を公知な方法（真空
蒸着，ＬＢ法，スピンコート，キャスト法等）で成膜す
ることにより形成することができる。この発光層は、電
界印加時に正孔注入輸送層より正孔を注入することがで
き、陰極又は電子注入輸送層より電子を注入することが
できる注入機能、注入した電荷（電子と正孔）を電界の
力で移動させる輸送機能、電子と正孔の再結合の場を提
供し、これを発光につなげる発光機能の三つの機能を併
せ持つものである。

【００４１】但し、正孔の注入されやすさと電子の注入
されやすさに違いがあってもよく、また正孔と電子の移
動度で表わされる輸送能に大小があってもよいが、どち
らか一方の電荷を移動することが好ましい。前述の発光
材料に対しては、以上の機能を併せ持ち、固体状態で蛍
光を有するものなら各種のものを発光材料として用いる
ことができる。公知の種々のものがあるが、例えば３−
（２’−Ｎ−メチルベンゾイミダゾリル）−７−Ｎ，Ｎ
−ジエチルアミノクマリン（クマリン３０）に代表され
るクマリン系（特開平２−１９１６９４号公報参照），
フタロペリノン系（Ｊ．Appln.Phys. 第２７巻，Ｌ７１
３（１９８８年）参照），ベンツオキサゾリル又はベン
ツチアゾール系（特開昭５９−１９４３９３号公報参
照），金属キレート化オキシノイド化合物（特開昭６３
−２９５６９５号公報参照），スチルベン化合物（ＥＰ
０３１９８８号公報又はＥＰ０３７３５８２号公報参
照），ジメチリディン化合物（ＥＰ０３８８７６８号公
報参照）及びペリレン系化合物等が挙げられる。

【００４２】発光層の厚さも状況に応じて適宜に定める
ことができるが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲である。
また、陽極としては、仕事関数の大きい（4.１ｅＶ以
上）金属，合金，電気伝導性化合物及びこれらの混合物
を電極物質とするものが好ましく用いられる。このよう
な電極物質の具体例としてはＡｕなどの金属，ＣｕＩ，
ＩＴＯ，ＳｎＯ₂, ＺｎＯなどの誘電性透明材料が挙げ
られる。該陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタ
リングなどの方法により、薄膜を形成させることにより
作製することができる。この電極より発光を取り出す場
合には、透過率を１０％より大きくすることが望まし
く、また、電極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が
好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ
ないし１μｍ，好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選
ばれる。なお、このＥＬ素子においては、該陽極又は陰
極のいずれか一方が透明又は半透明であることが、発光
を透過するため、発光の取出し効率がよく好都合であ
る。

【００４３】本発明のＥＬ素子の構成は、前記したよう
に、各種の態様があり、前記（２）又は（３）の構成の
ＥＬ素子における正孔注入層（正孔注入輸送層）は、正
孔伝達化合物からなる層であって、陽極より注入された
正孔を発光層に伝達する機能を有し、この正孔注入層を
陽極と発光層との間に介在させることにより、より低い
電界で多くの正孔が発光層に注入され、その上、発光層
に陰極又は電子注入層より注入された電子は、発光層と
正孔注入層の界面に存在する電子の障壁により、この発
光層内の界面付近に蓄積され発光効率が向上するなど、
発光性能の優れた素子となる。

【００４４】前記正孔注入層に用いられる正孔伝達化合
物は、電界を与えられた２個の電極間に配置されて陽極
から正孔が注入された場合、該正孔を適切に発光層へ伝
達しうる化合物であって、例えば１０⁴〜１０⁶Ｖ／ｃ
ｍの電界印加時に、少なくとも１０^-6ｃｍ²／Ｖ・秒
の正孔移動度をもつものが好適である。このような正孔
伝達化合物については、前記の好ましい性質を有するも
のであれば特に制限はなく、従来、光導電材料におい
て、正孔の電荷輸送材として慣用されているものやＥＬ
素子の正孔注入層に使用される公知のものの中から任意
のものを選択して用いることができる。該電荷輸送材と
しては、例えばトリアゾール誘導体（米国特許第３,1１
２,1９７号明細書などに記載のもの）、オキサジアゾー
ル誘導体（米国特許第３,1８９,4４７号明細書などに記
載のもの）、イミダゾール誘導体（特公昭３７−１６０
９６号公報などに記載のもの）、ポリアリールアルカン
誘導体（米国特許第３,6１５,4０2 号明細書，同３,8２
０,9８9 号明細書，同３,5４２,5４4 号明細書，特公昭
４５−５５５号公報，同５１−１０９８３号公報，特開
昭５１−９３２２４号公報，同５５−１７１０５号公
報，同５６−４１４８号公報，同５５−１０８６６７号
公報，同５５−１５６９５３号公報，同５６−３６６５
６号公報などに記載のもの）、ピラゾリン誘導体及びピ
ラゾロン誘導体（米国特許第３,1８０,7２9 号明細書，
同４,2７８,7４6 号明細書，特開昭５５−８８０６４号
公報，同５５−８８０６５号公報，同４９−１０５５３
７号公報，同５５−５１０８６号公報，同５６−８００
５１号公報，同５６−８８１４１号公報，同５７−４５
５４５号公報，同５４−１１２６３７号公報，同５５−
７４５４６号公報などに記載のもの）、フェニレンジア
ミン誘導体（米国特許第３,6１５,4０4 号明細書，特公
昭５１−１０１０５号公報，同４６−３７１２号公報，
同４７−２５３３６号公報，特開昭５４−５３４３５号
公報，同５４−１１０５３６号公報，同５４−１１９９
２５号公報などに記載のもの）、アリールアミン誘導体
（米国特許第３,5６７,4５0 号明細書，同３,1８０,7０
3 号明細書，同３,2４０,5９7 号明細書，同３,6５８,5
２0 号明細書，同４,2３２,1０3 号明細書，同４,1７
５,9６1 号明細書，同４,0１２,3７６号明細書，特公昭
４９−３５７０２号公報，同３９−２７５７７号公報，
特開昭５５−１４４２５０号公報，同５６−１１９１３
２号公報，同５６−２２４３７号公報，西独特許第１,1
１０,5１8 号明細書などに記載のもの）、アミノ置換カ
ルコン誘導体（米国特許第３,5２６,5０1 号明細書など
に記載のもの）、オキサゾール誘導体（米国特許第３,2
５７,2０3 号明細書などに記載のもの）、スチリルアン
トラセン誘導体（特開昭５６−４６２３４号公報などに
記載のもの）、フルオレノン誘導体（特開昭５４−１１
０８３７号公報などに記載のもの）、ヒドラゾン誘導体
（米国特許第３,7１７,4６2 号明細書，特開昭５４−５
９１４３号公報，同５５− ５２０６３号公報，同５５
−５２０６４号公報，同５５−４６７６０号公報，同５
５−８５４９５号公報，同５７−１１３５０号公報，同
５７−１４８７４９号公報などに記載されているも
の）、スチルベル誘導体（特開昭６１−２１０３６３号
公報，同６１−２２８４５１号公報，同６１−１４６４
２号公報，同６１−７２２５５号公報，同６２−４７６
４６号公報，同６２−３６６７４号公報，同６２−１０
６５２号公報，同６２− ３０２５５号公報，同６０−
９３４４５号公報，同６０−９４４６２号公報，同６０
−１７４７４９号公報，同６０−１７５０５２号公報な
どに記載のもの）などを挙げることができる。

【００４５】これらの化合物を正孔伝達化合物として使
用することができるが、次に示すポリフィリン化合物
(特開昭６３−２９５６９５号公報などに記載のもの）
及び芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合
物（米国特許第４,1２７,4１２号明細書，特開昭５３−
２７０３３号公報，同５４−５８４４５号公報，同５４
−１４９６３４号公報，同５４−６４２９９号公報，同
５５−７９４５０号公報，同５５−１４４２５０号公
報，同５６−１１９１３２号公報，同６１−２９５５５
８号公報，同６１−９８３５３号公報，同６３−２９５
６９５号公報などに記載のもの）、特に該芳香族第三級
アミン化合物を用いることが好ましい。

【００４６】該ポリフィリン化合物の代表例としては、
ポルフィリン；１，１０，１５，２０−テトラフェニル
−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン銅（II）；１，１０，
１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフ
ィリン亜鉛（II）；５，１０，１５，２０−テトラキス
（ペンタフルオロフェニル）−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフ
ィリン；シリコンフタロシアニンオキシド；アルミニウ
ムフタロシアニンクロリド；フタロシアニン（無金
属）；ジリチウムフタロシアニン；銅テトラメチルフタ
ロシアニン；銅フタロシアニン；クロムフタロシアニ
ン；亜鉛フタロシアニン；鉛フタロシアニン；チタニウ
ムフタロシアニンオキシド；マグネシウムフタロシアニ
ン；銅オクタメチルフタロシアニンなどが挙げられる。
また該芳香族第三級化合物及びスチリルアミン化合物の
代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ',Ｎ'−テトラフェニル−
４，４’−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ’−ジフェニル
−Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−４，４’−ジ
アミノビフェニル；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリル
アミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ
−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，
Ｎ',Ｎ’−テトラ−ｐ−トリル−４，４’−ジアミノビ
フェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフ
ェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジ
メチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；
ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメ
タン；Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（４−メト
キシフェニル）−４，４’−ジアミノビフェニル；Ｎ，
Ｎ，Ｎ',Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノジ
フェニルエーテル；４，４’−ビス（ジフェニルアミ
ノ）クォーターフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリ
ル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミン）−４' −
〔４（ジ−ｐ−トリルアミン）スチリル〕スチルベン；
４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−(２−ジフェニルビニ
ル)ベンゼン；３−メトキシ−４’−Ｎ，Ｎ−ジフェニ
ルアミノスチルベン；Ｎ−フェニルカルバゾールなどが
挙げられる。

【００４７】上記ＥＬ素子における該正孔注入層は、こ
れらの正孔伝達化合物一種又は二種以上からなる一層で
構成されてもよいし、あるいは、前記層とは別種の化合
物からなる正孔注入層を積層したものであってもよい。

【００４８】一方、前記（３）の構成のＥＬ素子におけ
る電子注入層（電子注入輸送層）は、電子伝達化合物か
らなるものであって、陰極より注入された電子を発光層
に伝達する機能を有している。このような電子伝達化合
物について特に制限はなく、従来公知の化合物の中から
任意のものを選択して用いることができる。該電子伝達
化合物の好ましい例としては、

【００４９】

【化１５】

【００５０】などのニトロ置換フルオレノン誘導体、

【００５１】

【化１６】

【００５２】などのチオピランジオキシド誘導体，

【００５３】

【化１７】

【００５４】などのジフェニルキノン誘導体〔「ポリマ
ー・プレプリント（Polymer Preprint秒），ジャパン」
第３７巻，第３号，第６８１ページ（１９８８年）など
に記載のもの〕、あるいは

【００５５】

【化１８】

【００５６】などの化合物〔「ジャーナル・オブ・アプ
ライド・フィジックス（J.Apply.Physics)」第２７巻，
第２６９頁（１９８８年）などに記載のもの〕や、アン
トラキノジメタン誘導体（特開昭５７−１４９２５９号
公報，同５８−５５４５０号公報，同６１−２２５１５
１号公報，同６１−２３３７５０号公報，同６３−１０
４０６１号公報などに記載のもの）、フレオレニリデン
メタン誘導体（特開昭６０−６９６５７号公報，同６１
−１４３７６４号公報，同６１−１４８１５９号公報な
どに記載のもの）、アントロン誘導体（特開昭６１−２
２５１５１号公報，同６１−２３３７５０号公報などに
記載のもの）などを挙げることができる。また、ジオキ
サゾール誘導体である式

【００５７】

【化１９】

【００５８】で表される化合物も用いることができる。
次に、本発明の薄膜電極を用いたＥＬ素子を作製する好
適な方法の例を、各構成の素子それぞれについて説明す
る。前記の陽極／発光層／陰極からなるＥＬ素子の作製
法について説明すると、まず適当な基板上に、所望の電
極物質、例えば陽極用物質からなる薄膜を、１μｍ以
下、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるよ
うに、蒸着やスパッタリングなどの方法により形成さ
せ、陽極を作製したのち、この上に発光材料である一般
式（Ｉ）で表わされる化合物の薄膜を形成させ、発光層
を設ける。該発光材料の薄膜化の方法としては、例えば
スピンコート法，キャスト法，蒸着法などがあるが、均
質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成しにくい
などの点から、蒸着法が好ましい。該発光材料の薄膜化
に、この蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は、使用
する発光層に用いる有機化合物の種類，分子堆積膜の目
的とする結晶構造，会合構造などにより異なるが、一般
にボート加熱温度５０〜４００℃，真空度１０^-5〜１０
^-3Ｐａ，蒸着速度0.０１〜５０ｎｍ／sec ，基板温度−
５０〜＋３００℃，膜厚５ｎｍないし５μｍの範囲で適
宜選ぶことが望ましい。次にこの発光層の形成後、その
上に前述の易電子注入性金属と有機物とからなる薄膜
を、１μｍ以下、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の
膜厚になるように形成し、陰極を設けることにより、所
望のＥＬ素子が得られる。なお、このＥＬ素子の作製に
おいては、作製順序を逆にして、陰極，発光層，陽極の
順に作製することも可能である。

【００５９】次に、陽極／正孔注入層／発光層／陰極か
らなるＥＬ素子の作製法について説明すると、まず、陽
極を前記のＥＬ素子の場合と同様にして形成したのち、
その上に、正孔伝達化合物からなる薄膜を蒸着法などに
より形成し、正孔注入層を設ける。この際の蒸着条件
は、前記発光材料の薄膜形成の蒸着条件に準じればよ
い。次に、この正孔注入層の上に、順次発光層及び陰極
を、前記ＥＬ素子の作製の場合と同様にして設けること
により、所望のＥＬ素子が得られる。なお、このＥＬ素
子の作製においても、作製順序を逆にして、陰極，発光
層，正孔注入層，陽極の順に作製することも可能であ
る。さらに、陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／
陰極からなるＥＬ素子の作製法について説明すると、ま
ず、前記のＥＬ素子の作製の場合と同様にして、陽極，
正孔注入層，発光層を順次設けたのち、この発光層の上
に、電子伝達化合物からなる薄膜を蒸着法などにより形
成し、電子注入層を設け、次いでこの上に、陰極を前記
ＥＬ素子の作製の場合と同様にして設けることにより、
所望のＥＬ素子が得られる。なお、このＥＬ素子の作製
においても、作製順序を逆にして、陰極，電子注入層，
発光層，正孔注入層，陽極の順に作製してもよい。この
ようにして得られたＥＬ素子に、直流電圧を印加する場
合には、陽極を＋，陰極を−の極性として電圧５〜４０
Ｖ程度を印加すると、発光が透明又は半透明の電極側よ
り観測できる。また、逆の極性で電圧を印加しても電流
は流れずに発光は全く生じない。さらに、交流電圧を印
加する場合には、陽極が＋，陰極が−の状態になったと
きのみ発光する。なお、印加する交流の波形は任意でよ
い。

【００６０】以上説明したように、本発明の薄膜電極
は、均一性，緻密度が高まり、体積抵抗率を大幅に低減
することが可能となり、下地となる有機膜やガラスへの
付着性が向上するとともに、蒸着法により容易に製膜で
き、さらに製膜する際にも有機膜に損傷を与えることが
ない。特にＥＬ素子用の陰極として用いることにより、
その発光効率を高め、発光の均一性を与えることがで
き、低電圧で高輝度、高効率のＥＬ発光が得られる。し
たがって、本発明の薄膜電極を用いたＥＬ素子は、各種
表示装置の発光材料として、有効な利用が期待される。

【００６１】

【実施例】次に本発明を実施例及び比較例に基いてさら
に詳しく説明する。

【００６２】実施例１白板ガラスをイソプロピルアルコールを用いて３０分間
超音波洗浄し、イソプロピルアルコールに浸した後取出
し、乾燥窒素ガスにてブロー乾燥した。これを基板とし
て、日本真空技術( 株）製蒸着装置の基板ホルダーに取
付けた。また、モリブデン製の抵抗加熱ボートに、希塩
酸で洗浄したＭg リボンを入れ、この抵抗加熱ボートを
蒸着装置の端子に取付けた。また別のモリブデン製の抵
抗加熱ボートに前述のＴＮＦを２００ｍｇ入れて別の端
子に取付けた。そして、真空槽を６×１０^-6Torrまで排
気し、まずＴＮＦの入っているボートに通電し、これを
加熱して0.１ｎｍ／秒の蒸着速度にした。次にＭg の入
っている抵抗加熱ボートを加熱し、１〜1.５ｎｍ／秒の
蒸着速度になるようにした。この後、基板を覆っていた
シャッターを開いて蒸着を開始し、補正した水晶振動子
により膜厚が１２０ｎｍになるまで蒸着した。真空槽を
大気圧に戻し、Ｍg：ＴＮＦからなる薄膜を取出した。
均一な鏡面であることを確認した後、４端子法により面
抵抗値の測定を行った結果、0.８５Ω／□の極めて優れ
た値を得た。また触針式膜厚計により測定点付近の膜厚
は１３０ｎｍであることがわかった。これより得た体積
抵抗率は、1.１×１０^-5Ω・ｃｍであり、ＴＮＦが核に
なり均一，緻密な薄膜を作製することができた。なお、
「化学便覧」第３版；基礎編II，丸善，昭和59年によれ
ば、Ｍｇ多結晶体で得られる体積抵抗率は、4.４５×１
０^-6Ω・ｃｍである。したがって、この実施例で得た金
属薄膜は、これに比べ約２倍の良好な値を保有してい
る。また、ＥＰ０２７８７５７号に記載されたＭｇ：Ａ
ｇ膜における面抵抗値は、3.３６Ω／□（１００ｎｍ換
算）である。

【００６３】比較例１ＴＮＦの入ったボートに通電を行わなかった以外は実施
例１と同様にして、Ｍｇ単独の蒸着を行った。得られた
Ｍｇ薄膜は黒灰色であり、面抵抗値は１ｋΩ／□以上で
あった。Ｍｇ単独では、ガラス上に付着しにくく、また
均一な薄膜が生成できにくいことを示している。

【００６４】実施例２〜１０有機物の種類（アクセプター性化合物及び錯体形成性化
合物）およびＭｇ／有機物の蒸着レート比、膜厚を第１
表に示す条件としたこと以外は実施例１と同様にしてＭ
ｇ：有機物からなる薄膜を作製した。この結果を第１表
に示す。

【００６５】

【表１】

【００６６】

【表２】

【００６７】第１表に示すように、各種のアクセプター
性化合物及び錯体形成性の有機化合物を用いてＭｇ：有
機物からなる優れた電極用薄膜を得ることができた。

【００６８】実施例１１有機物を前述のＴＣＮＱとし、膜厚を１８〜１９ｎｍと
したこと以外は実施例１と同様にしてＭｇ：有機物から
なる薄膜を作製した。その結果、膜厚が極度に薄いにも
かかわらず面抵抗値は4.３Ω／□であり極めて低く、優
れた値を示した。これより換算した体積抵抗率は、7.９
×１０^-6Ω・ｃｍであり、極度に薄い膜厚においても良
好な値を得られた。これは得られた薄膜が均一かつ緻密
であることを示している。なお、通常、よく知られてい
るように、蒸着膜においては、膜厚が薄い場合には島状
構造となりやすい等の理由で体積抵抗率がバルクの値と
は著しく異なり大きい場合が多い（例えば金原著「薄
膜」第４版、裳華房出版，ｐ１６６〜１７５参照）。

【００６９】実施例１２〜１４有機物をＴＣＮＱ、金属を第２表に示すようにＹｂ，Ｚ
ｎ，Ｉｎとしたこと以外は実施例１と同様にして易電子
注入性金属：有機物からなる薄膜を作製した。結果を第
２表に示す。なお、Ｙｂ，Ｚｎ，Ｉｎの体積抵抗率は前
記「化学便覧」よれば、それぞれ、2.９×１０^-6，8.９
２×１０^-6，8.３７×１０^-6Ω・ｃｍである。

【００７０】

【表３】

【００７１】実施例１５ＩＴＯ付白板ガラス（ＨＯＹＡ社製）をイソプロピルア
ルコールにて超音波洗浄を３０分間行った後、純水にて
超音波洗浄を１分行い、さらにイソプロピルアルコール
に浸漬し、これより取出し乾燥Ｎ₂にてブロー乾燥し
た。さらに（株）サムコインターナショナル製ＵＶ，オ
ゾン洗浄装置にてこの基板を１２０秒間洗浄した。この
基板を日本真空技術社製の真空蒸着装置の基板ホルダー
に取付けた。また、Ｍｏ製抵抗加熱ボートにＴＰＤ（下
記構造式の化合物）

【００７２】

【化２０】

【００７３】を２００ｍｇ入れ、これを通電用端子に取
付けた。さらに別のＭｏ製ボートにＡｌ（Ｏｘ）₃（下
記構造式の化合物）

【００７４】

【化２１】

【００７５】を２００ｍｇ入れこれを別の通電用端子に
取付けた。真空槽を１０^-5Torrまで排気し、上記ＴＰＤ
の入ったＭｏ製ボートに通電し、0.１〜0.３ｎｍ／秒の
蒸着速度で６００Åの膜厚になるまで蒸着した。次に
Ａｌ（Ｏｘ）₃ の入ったボートに通電し、これを0.１〜
0.３ｎｍ／秒の蒸着速度で６００Åの膜厚になるまで蒸
着した。次に真空槽を大気下に戻し、基板／ＴＰＤ槽／
Ａｌ（Ｏｘ）₃ 層の上にステンレス製蒸着マスクを取付
けさらに前記基板ホルダーに取付けた。また、Ｍｏ製抵
抗加熱ボートに希塩酸処理して表面を清浄化したＭｇを
入れ、さらに別のＭｏ製抵抗加熱ボートにＰＴＤＩ（下
記構造式の化合物）

【００７６】

【化２２】

【００７７】を２００ｍｇ入れ、これらボートをそれぞ
れ通電用端子に取付けた。真空槽を１０^-5Torrまで排気
した後、前記端子に通電し、Ｍｇの蒸着速度が1.３〜1.
４ｎｍ／秒、ＰＴＤＩの蒸着速度が0.１〜0.３ｎｍ／秒
になるように調節し、Ｍｇ：ＰＴＤＩからなる電極薄膜
が１００ｎｍになるまで２元同時蒸着蒸着を行い、再び
真空槽を大気下に戻し、ガラス／ＩＴＯ／ＴＰＤ層／Ａ
ｌ（Ｏｘ）₃ ／Ｍｇ：有機物よりなるＥＬ素子を作製し
た。この素子のＩＴＯを正極，Ｍｇ：ＰＴＤＩからなる
電極を負極にし、６Ｖを印加した結果、電流が7.３ｍＡ
／ｃｍ²流れ、輝度３３０cd／ｍ²の黄緑色発光を得
た。このときの発光効率は2.４ルーメン／ワット（ｌｍ
／Ｗ）であった。さらに電圧を８Ｖまで増加したとこ
ろ、電流が３７ｍＡ／ｃｍ²流れ、１５７０cd／ｍ²の
輝度を得た（発光効率1.７（ｌｍ／Ｗ））。

【００７８】比較例２実施例１５と同様にして基板／ＩＴＯ層／Ａｌ（Ｏｘ）
₃ 層を作製した後、Ｍｇ：ＰＴＤＩからなる電極に代え
てＭｇ：Ａｇ電極を作製した。蒸着速度は、Ｍｇが1.２
〜1.４ｎｍ／秒、Ａｇが0.０９〜0.１１ｎｍ／秒であ
り、膜厚は１００ｎｍであった。実施例１３と同様にし
て通電試験を行った結果、６Ｖを印加したときに１5.７
ｍＡ／ｃｍ²の電流が流れ、輝度３２４cd／ｍ²を得
た。発光効率は 1.１（ｌｍ／Ｗ）であった。

【００７９】実施例１６有機物がオキシン３配位のアルミニウム錯体であるＡｌ
（Ｏｘ）₃であり、Ｍｇと有機物の蒸着レートがそれぞ
れ２ｎｍ／秒，0.１〜0.３ｎｍ／秒であり、膜厚が１０
０ｎｍであること以外は、実施例１と同様にＭｇ：有機
物からなる陰極薄膜を作成した。得られた薄膜の面抵抗
値は２Ω／□であった。

【００８０】実施例１７有機物がシアン置換されたスチルベン誘導体（下記構造
式の化合物）

【００８１】

【化２３】

【００８２】であり、Ｍｇと有機物の蒸着レートがそれ
ぞれ１〜２ｎｍ／秒，0.１〜0.３ｎｍ／秒であり、膜厚
が１２０ｎｍであること以外は、実施例１６と同様にＭ
ｇ：有機物からなる陰極薄膜を作成した。得られた薄膜
の面抵抗値は1.０Ω／□であった。

【００８３】実施例１８Ｍｏ製抵抗加熱ボートに銅フタロシアニン（ＣｕＰ
ｃ），ＴＰＤ及びＤＰＶＢｉ（下記構造式の化合物）

【００８４】

【化２４】

【００８５】をそれぞれ２００ｍｇ入れ、真空槽を１０
^-3Ｐａまで排気し、ＣｕＰｃ，ＴＰＤ及びＤＰＶＢｉの
各槽がそれぞれ２０ｎｍ，４０ｎｍ，４０ｎｍの膜厚に
なるまで蒸着した。次に、有機物としてＡｌ（Ｏｘ）₃
を用い、Ｍｇ：有機物からなる陰極薄膜を作製した。こ
こで、ＭｇとＡｌ（Ｏｘ）₃ の蒸着レートは、それぞれ
1.０〜2.０ｎｍ／秒，0.１〜0.３ｎｍ／秒であった。こ
の素子のＩＴＯを正極，Ｍｇ：Ａｌ（Ｏｘ）₃ からなる
電極を負極にし、１０Ｖを印加した結果、電流が6.７ｍ
Ａ／ｃｍ²流れ、輝度２３０cd／ｍ²の青色発光を得
た。このときの発光効率は1.１（ｌｍ／Ｗ）であった。
さらに電圧を１５Ｖまで増加したところ、電流が９３ｍ
Ａ／ｃｍ²流れ、２０４０cd／ｍ²の輝度を得た。

【００８６】比較例３陰極を比較例２と同様にしてＭｇ：Ａｇ陰極としたこと
以外は、実施例１５と同様にして陰極薄膜を作成した。
この素子のＩＴＯを正極，Ｍｇ：Ａｇからなる電極を負
極にし、１５Ｖを印加した結果、電流が２３１ｍＡ／ｃ
ｍ²流れ、輝度１１００cd／ｍ²の青色発光を得た。こ
のときの発光効率は0.１（ｌｍ／Ｗ）であった。この
時、発光は著しく不均一であった。これは、Ｍｇ：Ａｇ
陰極がＤＰＶＢｉ層上には不均一に付着することを示し
ている。上記において、実施例１５と比較例２を比べれ
ば判るように、Ｍｇ：ＰＴＤＩの電極を用いた素子は発
光効率が大幅に改善されている。また、実施例１８と比
較例３を比べれば判るように、Ｍｇ：ＰＴＤＩの陰極は
有機層への付着製を著しく改善し、発光の均一性と発光
効率の向上を与えることができた。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の薄膜電極
は、均一性，緻密度が高まり、体積抵抗率を大幅に低減
することが可能となり、下地となる有機膜やガラスへの
付着性が向上するとともに、蒸着法により容易に製膜で
き、さらに製膜する際にも有機膜に損傷を与えることが
ない。特にＥＬ素子用の陰極として用いることにより、
その発光効率を高め、発光の均一性を与えることがで
き、低電圧で高輝度、高効率のＥＬ発光が得られる。し
たがって、本発明の薄膜電極を用いたＥＬ素子は、各種
表示装置の発光材料として、有効な利用が期待される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H05B 33/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】４.1ｅＶ以下の仕事関数を保有する易電
子注入性金属と有機物を混合してなる電子注入性電極を
備える素子用薄膜電極。
【請求項２】薄膜電極が有機エレクトロルミネッセン
ス素子用薄膜電極である請求項１記載の素子用薄膜電
極。
【請求項３】有機物が、易電子注入金属に付着または
結合する性質を有するものである請求項１記載の素子用
薄膜電極。
【請求項４】有機物が、アクセプター性の化合物であ
る請求項１記載の素子用薄膜電極。
【請求項５】有機物が、易電子注入金属との錯体形成
性を有するものである請求項１記載の素子用薄膜電極。
【請求項６】４.1ｅＶ以下の仕事関数を保有する易電
子注入性金属と有機物とを共蒸着することを特徴とする
素子用薄膜電極の製造方法。
【請求項７】請求項１乃至５のいずれかに記載の素子
用薄膜電極を、陰極として用いたことを特徴とするエレ
クトロルミネッセンス素子。
【請求項８】４.1ｅＶ以下の仕事関数を保有する易電
子注入性金属と付着、結合または錯体形成する性質を保
有する有機化合物とを共蒸着して陰極を作製することを
特徴とするエレクトロルミネッセン素子の製造方法。