JP2848189B2

JP2848189B2 - 有機薄膜ｅｌ素子

Info

Publication number: JP2848189B2
Application number: JP5126717A
Authority: JP
Inventors: 祐一伊藤
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1993-05-28
Filing date: 1993-05-28
Publication date: 1999-01-20
Anticipated expiration: 2014-01-20
Also published as: JPH06338392A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、有機薄膜のエレクトロ
ルミネセンス（以下単にＥＬとする）現象を利用した有
機薄膜ＥＬ素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】イーストマン・コダック社のＣ．Ｗ．Ｔ
ａｎｇらにより開発された有機薄膜ＥＬ素子は、特開昭
５９−１９４３９３号公報、特開昭６３−２６４６９２
号公報、特開昭６３−２９５６９５号公報、アプライド
・フィジックス・レター第５１巻第１２号第９１３頁
（１９８７年）、およびジャーナル・オブ・アプライド
フィジックス第６５巻第９号第３６１０頁（１９８９
年）等によれば、一般的には陽極、正孔注入輸送層、電
子輸送発光層、陰極の順に構成され、以下のように作ら
れている。

【０００３】まず、ガラスや樹脂フィルム等の透明絶縁
性の基板上に蒸着又はスパッタリング法等でインジウム
とスズの複合酸化物（以下ＩＴＯとする）の透明導電性
被膜の陽極が形成される。

【０００４】次に正孔注入輸送層として、銅フタロシア
ニン（以下ＣｕＰｃとする）、あるいは

【０００５】

【化１】

【０００６】で表される化合物１，１−ビス（４−ジ−
ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン（融点１８
１．４℃〜１８２．４℃）、あるいは

【０００７】

【化２】

【０００８】で表される化合物Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テ
トラ−Ｐ−トリル−１，１’−ビフェニル−４，４’−
ジアミン（融点１２０℃）等のテトラアリールジアミン
を、０．１μｍ程度以下の厚さに単層または積層して蒸
着して形成する。

【０００９】次に、正孔注入輸送層上にトリス（８−キ
ノリノール）アルミニウム（以下Ａｌｑ３とする）等の
有機蛍光体を０．１μｍ程度以下の厚さで蒸着し、有機
発光層を形成する。最後に、その上に陰極としてＭｇ：
Ａｇ、Ａｇ：Ｅｕ、Ｍｇ：Ｃｕ、Ｍｇ：Ｉｎ、Ｍｇ：Ｓ
ｎ等の合金を共蒸着により２０００Å程度蒸着してい
る。

【００１０】また、安達らは有機発光層と陰極（５）の
間に、電子注入輸送層（６）を設けた素子を作製した。
アプライド・フィズィックス・レター第５７巻第６号第
５３１頁（１９９０年）によると、その素子は、ＩＴＯ
の陽極上に正孔注入輸送層（３）として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〔融点１５９〜
１６３℃、ガラス転移温度６７℃（窒素下、２０℃／分
の昇温速度のＤＳＣ（示差走査熱量計）で測定）：以下
ＴＰＤとする〕、有機発光層（４）として１−〔４−
Ｎ，Ｎ−ビス（ｐ−メトキシフェニル）アミノスチリ
ル〕ナフタレン、電子注入輸送層（６）として２−（４
−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−
１，３，４−オキサジアゾール（以下、ＢＰＢＤとす
る）、陰極（５）としてＭｇとＡｇの合金を順に積層し
ている。

【００１１】以上にように作られた素子は、透明電極側
を陽極として２０〜３０Ｖ以下の直流低電圧を印加する
ことにより発光層に正孔と電子が注入され、その再結合
により発光し、１０００ｃｄ／ｍ²程度の輝度が得られ
る。

【００１２】しかし、上記で示した正孔注入輸送材料
は、ＣｕＰｃは耐熱性はあるが可視光線波長領域の吸収
が大きく、また結晶性であるために蒸着膜が凹凸にな
る。よって、ＣｕＰｃのみを正孔注入輸送材料として用
いた素子は、ＥＬ発光取り出し効率が低く、素子が電気
短絡しやすくなる問題があった。

【００１３】（化１）、（化２）で示した化合物および
ＴＰＤを使用すれば、非晶質で平滑な蒸着膜が得られ、
可視波長領域で吸収もないが、これらは融点およびガラ
ス転移温度が低いため、素子作成プロセスや素子駆動時
の発熱によりＴＰＤと発光層とが混合してしまったり、
時間が経つにつれて膜が結晶化し凸凹になる問題があっ
た。例えば５０μｍ程度の薄膜にしてＴＰＤ層とＡｌｑ
３層を積層した場合では、９５℃程度の温度で両層が混
合してしまった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上で述べ
たような従来の有機薄膜ＥＬ素子の正孔輸送材料の耐熱
性の低さを改善し、高耐熱性の有機薄膜ＥＬ素子を提供
することを目的としてなされたものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題に
鑑みてなされたものであって、少なくとも陽極、正孔注
入輸送層、有機発光層、陰極から構成される有機薄膜Ｅ
Ｌ素子において、正孔注入輸送層が脂肪族テトラカルボ
ン酸無水物を酸成分としたポリイミドを含むことを特徴
とする有機薄膜ＥＬ素子を提供する。また、本発明のさ
らなる特徴として、前記正孔注入輸送層が脂肪族テトラ
カルボン酸無水物を酸成分としたポリイミドを含む層を
少なくとも１層有する多層構造であることを特徴とする
請求項１記載の有機薄膜ＥＬ素子を提供する。また、本
発明のさらなる特徴として、前記脂肪族テトラカルボン
酸無水物を酸成分としたポリイミドを含む層が、そのポ
リイミドまたはその前駆体であるポリアミド酸を含む塗
布液を塗布して成膜されてなることを特徴とする有機薄
膜ＥＬ素子を提供する。

【００１６】以下に本発明の有機薄膜ＥＬ素子を模式的
に示す図１から図４までに基づいて詳細に説明する。

【００１７】図１は本発明における有機薄膜ＥＬ素子
を、基板（１）上に陽極（２）、正孔注入輸送層
（３）、有機発光層（４）、陰極（５）、封止層（７）
の順に構成し、ガラス板（８）を接着性樹脂（９）にて
接着して密封した場合の例である。

【００１８】図２は、有機発光層（４）への正孔注入効
率を向上させるために、正孔移動度や仕事関数の異なる
材料を積層し、第１正孔注入輸送層（１０）、第２正孔
注入輸送層（１１）とした場合の例である。

【００１９】本発明におけるポリイミドを含む層は第１
の正孔注入輸送層（１０）または第２の正孔注入輸送層
（１１）のどちらか、または両方の層に用いることもで
きる。

【００２０】図３は第２の正孔注入輸送層（１１）と有
機発光層（４）間に第３の正孔注入輸送層（１２）を形
成した場合であり、さらに多層に形成することもでき
る。

【００２１】さらに、図４に示すように有機発光層
（４）と陰極（５）間に有機発光層との界面で正孔の流
れを阻止する電子注入輸送層（６）を設け、基板（１）
上に陽極（２）、正孔注入輸送層（３）、有機発光層
（４）、電子注入輸送層（６）、陰極（５）、封止層
（７）の順に構成することもできるし、同様の構成を基
板上に陰極から逆の順に構成してもよい。

【００２２】以下、さらに詳しく材料および素子の製造
方法について説明する。

【００２３】陽極（２）は、ガラスやプラスチックフィ
ルム等の透明絶縁性の基板（１）上にＩＴＯ（仕事関数
４．６〜４．８ｅＶ）や酸化亜鉛アルミニウムのような
透明導電性物質を真空蒸着やスパッタリング法等で被覆
した表面抵抗１０〜５０Ω／□、可視光線透過率８０％
以上の透明電極、又は金やプラチナを薄く蒸着した半透
明電極やポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン
等の高分子を被覆した半透明電極が望ましい。

【００２４】しかし、別の場合には、陽極（２）は不透
明で、正孔注入輸送層（３）を通して有機発光層（４）
へ正孔注入しやすい仕事関数の値の大きい金、プラチ
ナ、パラジウム、ニッケル等の金属板、シリコン、ガリ
ウムリン、アモルファス炭化シリコン等の仕事関数が
４．６ｅＶ以上の半導体基板、もしくはそれらの金属や
半導体を、絶縁性の基板（１）上に被覆した陽極（２）
に用い、陰極（５）を透明電極もしくは半透明電極とす
ることもできる。陰極（５）も不透明であれば、有機発
光層（４）の少なくとも一端が透明である必要がある。

【００２５】次に本発明における正孔注入輸送層（３）
を陽極（２）上に形成する。まず、本発明に用いる正孔
注入輸送層を一般式

【００２６】

【化３】

【００２７】で示されるポリイミドを含む単層で形成す
る場合について説明する。

【００２８】ここで、Ｇ₁〜Ｇ₄はそれぞれ

【００２９】

【化４】

【００３０】

【化５】

【００３１】

【化６】

【００３２】

【化７】

【００３３】に示す基から独立に選ばれ、この中のＲは
水素、メチル基、トリフルオロメチル基、水酸基、メト
キシ基、フッ素から選ばれ、ｍは置換基の数を表す正の
整数である。Ｌは結合を表す連結基または炭素数１〜４
のメチレン鎖を表す。

【００３４】ここで、ポリイミドの仕事関数、ＨＯＭＯ
（最高被占軌道）−ＬＵＭＯ（最低空軌道）間のエネル
ギーギャップはＧ₂〜Ｇ₄の構造を選択することにより
変えることができる。仕事関数やエネルギーキャップを
小さくするためには共役系の広がりが大きくなるような
基を選び、Ｇ₂〜Ｇ₄の芳香環にメチル基、メトキシ等
電子供与性の基を置換する。逆に仕事関数やエネルギー
キャップを大きくするためには共役系の広がりが小さく
なるような基を選び、Ｇ₂〜Ｇ₄の芳香環にトリフロロ
メチル基等の電子吸引性基を置換すればよい。

【００３５】本発明ではポリイミドの着色を少なくする
ために、４つのイミド結合を形成するカルボニル炭素が
脂肪族炭素に結合している脂肪族テトラカルボン酸２無
水物、例えば３，４−ジカルボキシ−１，２，３，４−
テトラヒドロナフタレン−１−コハク酸２無水物、２，
３，５−トリカルボキシシクロペンチル酸２無水物、
１，２，４，５−テトラカルボキシシクロヘキサン２無
水物、テトラカルボン酸ジチオ無水物やテトラヒドロフ
ラン−２，３，４，５−テトラカルボン酸２無水物等を
ポリイミド合成の酸成分として用いることができるが、
酸成分の例は本発明を限定するものではない。ポリイミ
ドの合成法は石田らの方法（高分子学会予稿集、４１巻
３５６頁）を適用することができる。

【００３６】本発明で用いるポリイミドの具体的な化学
構造の例を以下に示す。

【００３７】

【化８】

【００３８】

【化９】

【００３９】ここで、ｎは重合度を表す整数であり、
（化８）および（化９）の窒素下２０℃／分の昇温速度
で測定したＤＳＣ法によるガラス転移温度は、それぞれ
２６４℃，２７４℃であり、低分子のＴＰＤに比べて耐
熱性が高く、仕事関数は５．４ｅＶおよび５．５ｅＶで
あり、ＨＯＭＯ−ＬＵＭＯ間のエネルギーギャップは３
ｅＶ程度ある。

【００４０】また、芳香族ジアミンをジアミン成分とし
て用いたポリイミドに較べ透明性が高く、４００ｎｍ〜
８００ｎｍの可視領域において透明である。これらのポ
リイミドは、室温でＮ−メチルピロリドン、ジメチルス
ルホキシド、ジメチルアセトアミド、ピリジン、テトラ
ヒドロフラン、シクロヘキサノン等の有機溶媒に溶ける
ものはそれらのポリイミドの有機溶媒溶液をスピンコー
ト法、ディプコート法、ロールコート法等の塗布法によ
り成膜することができる。

【００４１】また、室温で溶け難いポリイミドは、その
前駆体であるポリアミド酸、またはポリアミド酸エステ
ルを有機溶媒に溶かし塗布法により成膜し、得られたポ
リアミド酸またはその誘導体の膜をベンゼン、無水酢
酸、ピリジンの混合溶媒等で処理するか、３００℃程度
に加熱処理し脱水環化を行なうことによりポリイミド膜
とすることができる。

【００４２】また、ポリアミド酸にＮ，Ｎ−ジメチル−
ｎ−オクタデシルアミン等の長鎖アルキル基を持つ第３
級アミンを付加させて水面上に展開することによりラン
グミュアープロジェット法で成膜することもできる。

【００４３】その他の成膜方法としては以下に表わされ
る

【００４４】

【化１０】

【００４５】（Ｇ₂〜Ｇ₄は（化３）と同じであり、Ｇ
₅は−ＮＨ₂基又は−ＮＣＯ基）ジアミン成分と、前記
の例にあげたような酸成分を別々な蒸着源から加熱した
基板上に真空共蒸着しポリアミド酸やポリイミドの膜を
成膜できる。

【００４６】また、ポリイミドのアミノ末端に、５−ノ
ルボルネル−２，３−ジカルボン酸無水物、マレイン酸
無水物、１，２，３，６−テトラハイドロフタル酸無水
物等の２重結合を有するキャッピング剤を反応させて、
熱処理等によりポリイミド鎖間を架橋し、より耐熱性を
上げることもできる。

【００４７】これらのポリイミドは２００℃以上のガラ
ス転移温度を有するため、有機薄膜ＥＬ素子の耐熱性を
高めることができる。

【００４８】次に、陽極と発光層間の仕事関数の階段の
段差を小さくして正孔注入効率を向上させるため、層間
の密着性向上のため、劣化防止、色調の調整などの目的
で正孔注入輸送層を積層構造とする場合には、特願平４
−３００８８５号、特願平４−７２００９号、特願平４
−１１４６９２号、特願平４−１４２７９１号、特願平
４−２３０９９７号中に記載または言及されている材料
や米国特許第３２６５４９６号明細書、同４０２５３４
１、同３８７３３１１、同３８７３３１２、ヨーロッパ
特許第２９５１１５号明細書、同２９５１２５、同２９
５１２７の中で述べられている正孔輸送性ポリマー材料
または銅フタロシアニン等のフタロシアニン類、キナク
リドン等の耐熱性の低分子有機正孔注入輸送材料の層、
または

【００４９】

【化１１】

【００５０】（式中Ｇ₃、Ｇ₄は（化３）と同様）で表
される低分子芳香族第三級アミン正孔輸送材料の層、ま
たはアモルファスのＳｉやＳｉＣ，Ｓｅなどの無機化合
物を含む層と積層し、２層以上の多層の正孔注入輸送層
を形成することができる。

【００５１】（化１１）で表される低分子有機正孔注入
輸送材料は耐熱性に劣るため、積層する場合は５ｎｍ程
度以下の厚さが良い。この際に各層は真空蒸着法、スピ
ンコート法、ディップコート法、ロールコート法、イオ
ンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法等各種の製造方
法を適用することができる。有機正孔注入輸送層の膜厚
は単層で形成する場合も、積層で形成する場合において
も５〜５００ｎｍで、好ましくは１０〜１００ｎｍであ
る。

【００５２】次に有機正孔注入輸送層（３）上に有機発
光層（４）を形成する。（４）に用いる蛍光体は、可視
領域に蛍光を有し、適当な方法で成膜できる任意の蛍光
体が可能である。例えば、アントラセン、サリチル酸
塩、ピレン、コロネン、ペリレン、テトラフェニルブタ
ジエン、９，１０−ビス（フェニルエチニル）アントラ
セン、８−キノリノールリチウム、Ａｌｑ３、トリス
（５，７−ジクロロ、８−キノリノ−ル）アルミニウ
ム、トリス（５−クロロ−８−キノリノール）アルミニ
ウム、トリス（８−キノリノール）スカンジウム、ビス
〔８−（パラートシル）アミノキノリン〕亜鉛錯体およ
びカドミウム錯体、１，２，３，４−テトラフェニルシ
クロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエ
ン、ポリ−２，５−ジヘプチルオキシ−Ｐ−フェニレン
ビニレン、あるいは特願平４−３１４８８号、米国特許
第５１４１６７１号明細書、同４７６９２９２号明細書
で言及されている蛍光物質等があげられる。

【００５３】その他、

【００５４】

【化１２】

【００５５】（式中Ｇ₁はアミノ基または水酸基を有す
る有機蛍光体残基、ｎは重合度を表す整数）で示すポリ
ホスファゼンを用いることもできる。Ｇ₁の例としては

【００５６】

【化１３】

【００５７】で示す構造の基があげられる。ここで式中
Ｒは水素またはアルキル基である。これらの有機発光層
材料の成膜方法は真空蒸着法、累積膜法、塗布法等の適
当な方法により行なわれる。また、これらの蛍光性ポリ
マーや分子にビニル基、アクリル基、メタクリロイルオ
キシメチル基、メタクリロイルオキシ基、メタクリロイ
ルオキシエチル基、アクリロイル基、アクリロイルオキ
シメチル基、アクリロイルオキシエチル基、シンナモイ
ル基、スチレンメチルオキシ基、プロピオロイル基、プ
ロパルギル基等の重合性、架橋性の基を導入した材料を
用いて成膜後に熱、光、放射線で重合、架橋することも
できる。

【００５８】また、有機発光層（４）中の蛍光体は、発
光波長変換、発光効率向上のために、米国ラムダフィズ
ィック社またはイーストマンコダック社のレーザーダイ
カタログに記載されているクマリン系やキナクリドン
系、ペリレン系、ピラン系等の蛍光色素や無金属および
金属フタロシアニン類等の蛍光性顔料が一種類以上ドー
ピングされるか、多種類の蛍光体の発光層を２層以上積
層してもよく、そのうちの一方は赤外域または紫外域に
蛍光を示すものであってもよい。

【００５９】有機発光層（４）の膜厚は、単層または積
層により形成する場合においても１μｍ以下であり、好
ましくは１〜１００ｎｍである。

【００６０】次に有機発光層（４）上に有機電子注入輸
送層（６）を積層する場合、有機電子注入輸送材料の好
ましい条件は、電子移動度が大きく、ＬＵＭＯのエネル
ギーレベルが有機発光層材料のＬＵＭＯのエネルギーレ
ベルと同程度から陰極材料のフェルミレベル（仕事関
数）の間にあり、仕事関数が有機発光層材料より大き
く、成膜性が良いことがある。さらに陽極（２）が不透
明で、透明もしくは半透明の陰極（５）から光を取り出
す構成の素子においては少なくとも有機発光層材料の蛍
光波長領域において実質的に透明である必要がある。

【００６１】例としては、２，５−ビス（１ーナフチ
ル）−１，３，４−オキサジアゾール、ＢＰＢＤおよび
浜田らの合成したオキサジアゾール誘導体（日本化学会
誌、１５４０頁、１９９１年）等があげられるが、上記
例に特に限定されるものではなく、場合によっては有機
発光層材料の例に上げた化合物を用いることが可能な場
合もある。

【００６２】有機電子注入輸送層（６）の成膜方法は、
スピンコート法等の方法で塗布、または真空蒸着法、累
積膜法等の方法により行われ、１〜１００ｎｍの厚さに
成膜される。

【００６３】次に陰極（５）を有機発光層（４）または
有機電子注入輸送層（６）上に形成する。

【００６４】陰極は、電子注入を効果的に行なうために
有機発光層（４）または電子注入輸送層（６）と接する
面に低仕事関数の物質が使われ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｌ
ａ、Ｃｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ａｌ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚ
ｎ、Ｚｒ等の金属元素単体、または安定性を向上させる
ためにそれらを含む２成分、３成分の合金系が用いられ
る。

【００６５】仕事関数の例としてはＭｇ単体で約３．６
ｅＶであり、ＭｇにＬｉ等アルカリ金属を添加した場合
は３．１〜３．２ｅＶに低下する。

【００６６】アルカリ金属を含む低仕事関数陰極を用い
た場合には、さらにその上にアルカリ金属を含まないＭ
ｇ、Ａｌ、Ａｇ等の金属層を積層し保護層としてもよ
い。陰極（５）の形成方法は、抵抗加熱方法により１０
^-5Ｔｏｒｒオーダー以下の真空度の下で成分ごとに別々
の蒸着源から水晶振動子式膜厚計でモニターしながら共
蒸着する。この時０．０１〜０．３μｍ程度の膜厚で形
成されるが電子ビーム蒸着法、イオンプレーティング法
やスパッタリング法により共蒸着ではなく、合金ターゲ
ットを用いて成膜することもできる。

【００６７】次に素子の有機層や電極の酸化を防ぐため
に素子上に封止層（７）を形成する。封止層（７）は、
陰極（５）の形成後直ちに形成する。封止層材料の例と
しては、ＳｉＯ₂、ＳｉＯ、ＧｅＯ、ＭｏＯ₃等の酸化
物、ＭｇＦ₂、ＬｉＦ、ＢａＦ₂、ＡｌＦ₃、ＦｅＦ₃
等の沸化物、ＧｅＳ、ＳｎＳ、ＺｎＳ等の硫化物等のガ
スおよび水蒸気バリアー性の高い無機化合物があげられ
るが、上記例に限定されるものではない。これらを単体
または複合して蒸着、スパッタリング法、イオンプレー
ティング法等により成膜する。抵抗加熱方式で蒸着する
場合には、低温で蒸着できるＧｅＯが優れている。

【００６８】さらに湿気の侵入を防ぐ為に市販の低吸湿
性の光硬化性接着剤、エポキシ系接着剤，熱硬化型接着
剤シート、一液硬化型または２液硬化型の無溶剤型のシ
リコーン系接着剤等の接着性樹脂層（９）を用いて、ガ
ラス板等の封止板（８）を接着し密封する。ガラス板以
外にも金属板、プラスチック板等を用いることもでき
る。

【００６９】

【作用】以上のように構成した有機薄膜ＥＬ素子は、正
孔注入輸送層（３）側を正として電源（１３）にリード
線（１４）で接続し直流電圧を印加することにより発光
するが、交流電圧を印加した場合にも正孔注入輸送層
（３）側の電極が正に電圧印加されている間は発光す
る。

【００７０】本発明による有機薄膜ＥＬ素子を基板上に
２次元に配列することにより文字や画像を表示可能なデ
ィスプレーとすることができる。

【００７１】

【実施例】

（実施例１）透明絶縁性の基板（１）として、厚さ１．
１ｍｍの青板ガラス板を用い、この上に１２０ｎｍのＩ
ＴＯを被覆して陽極（２）とした。この透明導電性基板
を使用前に水洗、プラズマ洗浄により十分に洗浄後、正
孔注入輸送層（３）として（化８）で示すポリイミドの
前駆体のポリアミド酸のピリジン溶液をスピンコート
し、真空中３００℃で熱処理することにより３０ｎｍの
ポリイミド膜を形成した。

【００７２】次に、有機発光層（４）としてＡｌｑ３を
７０ｎｍ蒸着し、その上面に陰極（５）としてＭｇとＡ
ｇを蒸着速度比１０：１で２２０ｎｍ蒸着した。最後に
封止層（７）としてＧｅＯを１．８μｍ蒸着後、ガラス
板（８）を光硬化性樹脂（９）で接着し密封した。

【００７３】この素子は３Ｖ以上の直流電圧により緑色
に発光し、最高輝度は１０Ｖにおいて５８０ｃｄ／
ｍ²、電流密度は１８４ｍＡ／ｃｍ²であった。

【００７４】（実施例２）実施例１素子と同様に洗浄し
た基板上に正孔注入輸送層として（化９）で示すポリイ
ミドの前駆体であるポリアミド酸のシクロヘキサノン溶
液をスピンコートし、真空中３００℃で熱処理すること
により４０ｎｍのポリイミド膜を形成した。

【００７５】次に、有機発光層（４）としてＡｌｑ３を
５０ｎｍ蒸着し、その上面に陰極としてＭｇとＬｉを蒸
着速度比６：１で４７ｎｍ蒸着後Ｍｇのみを１６０ｎｍ
蒸着した。

【００７６】最後に封止層（７）としてＧｅＯを１．８
μｍ蒸着後、ガラス板（８）を光硬化性樹脂（９）で接
着し密封した。

【００７７】この素子は５Ｖ以上の直流電圧により緑色
に発光し、最高輝度は１５Ｖにおいて１０５６ｃｄ／ｍ
²、電流密度は２８２ｍＡ／ｃｍ²であった。

【００７８】（実施例３）実施例１と同様に洗浄した基
板上に第１正孔注入輸送層（１０）として銅フタロシア
ニンを１５ｎｍ蒸着した。次に第２正孔注入輸送層（１
１）として（化９）のポリイミドを実施例２と同様にし
て４０ｎｍ形成し、以下実施例２と同様に素子を作製し
た。

【００７９】この素子は４Ｖ以上の直流電圧により緑色
に発光し、最高輝度は１５Ｖにおいて１２２１ｃｄ／ｍ
²、電流密度は４２２ｍＡ／ｃｍ²であった。

【００８０】（試験例１）実施例２の素子をオーブンで
１００℃まで加熱→室温まで冷却→１５０℃まで加熱→
室温まで冷却→２００℃まで加熱→室温まで冷却してヒ
ートサイクル試験を行なったところ、素子の有機層は融
けず２０Ｖの直流電圧印加で１４３ｃｄ／ｍ²の輝度を
示した。

【００８１】（試験例２）実施例３の素子をホットプレ
ート上で１５０℃まで加熱した後室温まで冷却した。そ
の結果、素子の有機層は融けず１９Ｖの直流電圧印加で
７６１ｃｄ／ｍ²の輝度を示した。

【００８２】（実施例４）実施例３の素子と同様に第１
正孔注入輸送層（１１）を成膜した後Ｎ，Ｎ’−ビス
（４−アミノフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，
１’−ビフェニル−４，４’−ジアミンと３，４−ジカ
ルボキシ−１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−
１−コハク酸２無水物を別々の蒸着源から１８０℃に加
熱した基板上に共蒸着した後３００℃まで加熱し（化
９）のポリイミドを２０ｎｍ形成した。次に有機発光層
（４）としてＡｌｑ３を５０ｎｍ蒸着し、その上面に陰
極（５）としてＭｇとＬｉを３：１の蒸着速度比で４０
ｎｍ共蒸着した後Ａｌを１４０ｎｍ蒸着した。

【００８３】この素子は１４Ｖ直流電圧印加で３９１ｃ
ｄ／ｍ²の輝度を示した。電流密度は９０１ｍＡ／ｃｍ
²であった。

【００８４】

【発明の効果】本発明におけるポリイミドは高い耐熱性
と透明性、塗布法による成膜性に優れ、正孔輸送注入層
として用いることにより耐熱性の高い有機薄膜ＥＬ素子
を得るのに効果がある。また、本発明のポリイミドと他
の材料を積層してなる多層構造の有機正孔注入輸送層は
有機薄膜ＥＬ素子の高輝度化に効果がある。

【００８５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機薄膜ＥＬ素子の一実施例を示す説
明図である。

【図２】本発明の有機薄膜ＥＬ素子の他の実施例を示す
説明図である。

【図３】本発明の有機薄膜ＥＬ素子の他の実施例を示す
説明図である。

【図４】本発明の有機薄膜ＥＬ素子の他の実施例を示す
説明図である。

【符号の説明】

（１）…基板（２）…陽極（３）…正孔注入輸送層（４）…有機発光層（５）…陰極（６）…電子注入輸送層（７）…封止層（８）…ガラス板（９）…接着性樹脂層（１０）…第１の正孔注入輸送層（１１）…第２の正孔注入輸送層（１２）…第３の正孔注入輸送層（１３）…電源（１４）…リード線（１５）…陰極取り出し口

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも陽極、正孔注入輸送層、有機発
光層、陰極から構成される有機薄膜ＥＬ素子において、
正孔注入輸送層が脂肪族テトラカルボン酸無水物を酸成
分としたポリイミドを含むことを特徴とする有機薄膜Ｅ
Ｌ素子。
【請求項２】前記正孔注入輸送層が脂肪族テトラカルボ
ン酸無水物を酸成分としたポリイミドを含む層を少なく
とも１層有する多層構造であることを特徴とする請求項
１記載の有機薄膜ＥＬ素子。
【請求項３】前記脂肪族テトラカルボン酸無水物を酸成
分としたポリイミドを含む層が、そのポリイミドまたは
その前駆体であるポリアミド酸を含む塗布液を塗布して
成膜されてなることを特徴とする請求項１または請求項
２に記載の有機薄膜ＥＬ素子。