JP2937015B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
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-
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-
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は有機エレクトロルミネ
ッセンス（ＥＬ）素子に関するものである。
ッセンス（ＥＬ）素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】有機エレクトロルミネッセンス素子の発
光は、電極から注入されたホールと電子が発光層内で再
結合して励起子を生成し、それが発光層を構成する発光
材料の分子を励起することに基づくと考えられている。
そして、発光材料として蛍光色素を使用すると、当該色
素分子のフォトルミネッセンスと同等の発光スペクトル
が、エレクトロルミネッセンス発光として得られる。
光は、電極から注入されたホールと電子が発光層内で再
結合して励起子を生成し、それが発光層を構成する発光
材料の分子を励起することに基づくと考えられている。
そして、発光材料として蛍光色素を使用すると、当該色
素分子のフォトルミネッセンスと同等の発光スペクトル
が、エレクトロルミネッセンス発光として得られる。
【０００３】近時、従来の単層構造の有機エレクトロル
ミネッセンス素子に比べて、約１０Ｖという低電圧で効
率よく緑色発光する、ホール輸送層と電子輸送性発光層
の２層を備えた素子が、TangとVanslykeによって提案さ
れた〔C.W.Tang and S.A.VanSlyke; Appl.Phys.Lett.,
51 (1987) 913 〕。素子の構成は、ガラス基板上に形成
した陽極、ホール輸送層、電子輸送性発光層、陰極であ
る。
ミネッセンス素子に比べて、約１０Ｖという低電圧で効
率よく緑色発光する、ホール輸送層と電子輸送性発光層
の２層を備えた素子が、TangとVanslykeによって提案さ
れた〔C.W.Tang and S.A.VanSlyke; Appl.Phys.Lett.,
51 (1987) 913 〕。素子の構成は、ガラス基板上に形成
した陽極、ホール輸送層、電子輸送性発光層、陰極であ
る。
【０００４】上記素子では、ホール輸送層が、陽極から
電子輸送性発光層へホールを注入する働きをするととも
に、陰極から注入された電子がホールと再結合すること
なく陽極へ逃げるのを防ぎ、電子輸送性発光層内へ電子
を封じ込める役割をも果たしている。このため、このホ
ール輸送層による電子の封じ込め効果により、従来の単
層構造の素子に比べてより効率良くホールと電子の再結
合が起こり、駆動電圧の大幅な低下が可能となる。
電子輸送性発光層へホールを注入する働きをするととも
に、陰極から注入された電子がホールと再結合すること
なく陽極へ逃げるのを防ぎ、電子輸送性発光層内へ電子
を封じ込める役割をも果たしている。このため、このホ
ール輸送層による電子の封じ込め効果により、従来の単
層構造の素子に比べてより効率良くホールと電子の再結
合が起こり、駆動電圧の大幅な低下が可能となる。
【０００５】また斎藤らは、２層構造の素子において、
電子輸送層だけでなくホール輸送層も発光層となり得る
ことを示した他〔C.Adachi, T.Tsutsui and S.Saito;Ap
pl.Phys.Lett., 55 (1989) 1489 〕、ホール輸送層と電
子輸送層の間に有機発光層が挟まれた３層構造の有機エ
レクトロルミネッセンス素子を提案した〔C.Adachi,S.T
okito, T.Tsutsui and S.Saito; Jpn.J.Appl.Phys., 27
(1988) L269 〕。
電子輸送層だけでなくホール輸送層も発光層となり得る
ことを示した他〔C.Adachi, T.Tsutsui and S.Saito;Ap
pl.Phys.Lett., 55 (1989) 1489 〕、ホール輸送層と電
子輸送層の間に有機発光層が挟まれた３層構造の有機エ
レクトロルミネッセンス素子を提案した〔C.Adachi,S.T
okito, T.Tsutsui and S.Saito; Jpn.J.Appl.Phys., 27
(1988) L269 〕。
【０００６】斎藤らの２層構造の素子は、ガラス基板上
に形成した陽極、ホール輸送性発光層、電子輸送層、陰
極からなり、先のものと逆に、電子輸送層が、陰極から
ホール輸送性発光層へ電子を注入する働きをするととも
に、陽極から注入されたホールが電子と再結合すること
なく陰極へ逃げるのを防ぎ、ホール輸送性発光層内へホ
ールを封じ込める役割をも果たしている。このため、こ
の電子輸送層によるホールの封じ込め効果により、先の
ものと同様に、駆動電圧の大幅な低下が可能となる。
に形成した陽極、ホール輸送性発光層、電子輸送層、陰
極からなり、先のものと逆に、電子輸送層が、陰極から
ホール輸送性発光層へ電子を注入する働きをするととも
に、陽極から注入されたホールが電子と再結合すること
なく陰極へ逃げるのを防ぎ、ホール輸送性発光層内へホ
ールを封じ込める役割をも果たしている。このため、こ
の電子輸送層によるホールの封じ込め効果により、先の
ものと同様に、駆動電圧の大幅な低下が可能となる。
【０００７】また斎藤らの３層構造の素子は、先のTang
らの素子をさらに改良したもので、ガラス基板上に形成
した陽極、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、陰極か
らなり、ホール輸送層が電子を発光層に封じ込める働き
をするとともに、電子輸送層がホールを発光層に封じ込
める働きをするため、２層構造のものにくらべて、発光
層内での電子とホールの再結合効率がさらに向上する。
また上記電子輸送層、ホール輸送層は、電子とホールの
再結合により生成した励起子が陰陽いずれかの電極に逃
げて消光されるのを防ぐ働きもする。したがって斎藤ら
の提案した３層構造の素子によれば、発光効率がさらに
向上する。
らの素子をさらに改良したもので、ガラス基板上に形成
した陽極、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、陰極か
らなり、ホール輸送層が電子を発光層に封じ込める働き
をするとともに、電子輸送層がホールを発光層に封じ込
める働きをするため、２層構造のものにくらべて、発光
層内での電子とホールの再結合効率がさらに向上する。
また上記電子輸送層、ホール輸送層は、電子とホールの
再結合により生成した励起子が陰陽いずれかの電極に逃
げて消光されるのを防ぐ働きもする。したがって斎藤ら
の提案した３層構造の素子によれば、発光効率がさらに
向上する。
【０００８】これら有機エレクトロルミネッセンス素子
を構成するホール輸送材料としてはトリフェニルアミン
等の芳香族第３級アミン類、電子輸送材料としてはオキ
サジアゾール類、発光材料としてはテトラフェニルブタ
ジエン誘導体、トリス（８−キノリノラート）アルミニ
ウム(III) 錯体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリ
ルビフェニル誘導体等が知られている。
を構成するホール輸送材料としてはトリフェニルアミン
等の芳香族第３級アミン類、電子輸送材料としてはオキ
サジアゾール類、発光材料としてはテトラフェニルブタ
ジエン誘導体、トリス（８−キノリノラート）アルミニ
ウム(III) 錯体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリ
ルビフェニル誘導体等が知られている。
【０００９】上述したような有機エレクトロルミネッセ
ンス素子は、無機発光材料を用いた従来のエレクトロル
ミネッセンス素子に比べて低電圧で高輝度の発光が可能
であること、蒸着法だけでなく溶液塗布法によっても各
層を形成できるので大面積化が容易であること、有機分
子の分子設計により多色化が可能であること、等の長所
を有している反面、長時間発光させると輝度が大きく低
下するという問題があり、安定性の向上、長寿命化が大
きな課題となっている。
ンス素子は、無機発光材料を用いた従来のエレクトロル
ミネッセンス素子に比べて低電圧で高輝度の発光が可能
であること、蒸着法だけでなく溶液塗布法によっても各
層を形成できるので大面積化が容易であること、有機分
子の分子設計により多色化が可能であること、等の長所
を有している反面、長時間発光させると輝度が大きく低
下するという問題があり、安定性の向上、長寿命化が大
きな課題となっている。
【００１０】また現在知られている従来のエレクトロル
ミネッセンス素子は、有機、無機、単層、複層を問わず
青色発光させるのが難しいという問題もある。たとえば
無機の素子の場合は、青色発光に必要な広いバンドギャ
ップを持つ無機発光材料が限られ、しかもそのような材
料は結晶成長や薄膜作製に技術的困難を伴う場合が多い
ため、素子化するのが困難である。
ミネッセンス素子は、有機、無機、単層、複層を問わず
青色発光させるのが難しいという問題もある。たとえば
無機の素子の場合は、青色発光に必要な広いバンドギャ
ップを持つ無機発光材料が限られ、しかもそのような材
料は結晶成長や薄膜作製に技術的困難を伴う場合が多い
ため、素子化するのが困難である。
【００１１】一方、有機の材料では分子設計により多色
化が可能である旨、先に述べたが、青色発光が可能な材
料は少なく、発光効率が十分でないアントラセンやジス
チリルベンゼン誘導体が知られているのみであり、実用
化には程遠い状態である。また従来のエレクトロルミネ
ッセンス素子は、いずれのものも単色の発光のみであ
り、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の三原色によるマル
チカラー表示や白色発光等を可能とする、２つ以上の互
いに異なるスペクトルの発光を１つの素子で実現するこ
とは、現状では不可能である。
化が可能である旨、先に述べたが、青色発光が可能な材
料は少なく、発光効率が十分でないアントラセンやジス
チリルベンゼン誘導体が知られているのみであり、実用
化には程遠い状態である。また従来のエレクトロルミネ
ッセンス素子は、いずれのものも単色の発光のみであ
り、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の三原色によるマル
チカラー表示や白色発光等を可能とする、２つ以上の互
いに異なるスペクトルの発光を１つの素子で実現するこ
とは、現状では不可能である。
【００１２】そこでこの問題を解決すべく、小倉らは、
ホール輸送層にジアミン誘導体としてのビス−ジ（ｐ−
トルイル）アミノフェニル−１，１−シクロヘキサン、
発光層にテトラフェニルブタジエン誘導体としての１，
１−ジ（ｐ−メトキシフェニル）−４，４−ジフェニル
ブタジエン、電子輸送層にオキサジアゾール誘導体とし
ての２−（４−ビフェニルイル）−５−（４−tert−ブ
チルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾールを使用
した３層構造の素子を提案した〔シャープ技報，52(3)
，15〜18 (1992) 〕。
ホール輸送層にジアミン誘導体としてのビス−ジ（ｐ−
トルイル）アミノフェニル−１，１−シクロヘキサン、
発光層にテトラフェニルブタジエン誘導体としての１，
１−ジ（ｐ−メトキシフェニル）−４，４−ジフェニル
ブタジエン、電子輸送層にオキサジアゾール誘導体とし
ての２−（４−ビフェニルイル）−５−（４−tert−ブ
チルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾールを使用
した３層構造の素子を提案した〔シャープ技報，52(3)
，15〜18 (1992) 〕。
【００１３】この素子は、波長４８０ｎｍと５９０ｎｍ
に発光スペクトルのピークを有し、白色に発光する。波
長４８０ｎｍの光は、ホール輸送性を有する上記発光層
に起因し、波長５９０ｎｍの光はホール輸送層に起因し
ている。小倉らは、ホール輸送層発光のメカニズムを、
発光層から励起子が拡散するためと説明している。また
森らは、ホール輸送材料と結着樹脂を兼ねる高分子のポ
リ−Ｎ−ビニルカルバゾール中に、レーザー用色素とし
て知られるクマリン６やクマリン７等の発光材料と、電
子輸送材料としてのオキサジアゾール誘導体とを分子分
散させた、単層の発光層を備える有機エレクトロルミネ
ッセンス素子を提案し、その報告の中で、発光層中に分
子分散させる色素の種類を選択することで、種々の色の
発光が可能であるとの見解を示した〔応用物理，61(1
0)，1044〜1047 (1992) 〕。
に発光スペクトルのピークを有し、白色に発光する。波
長４８０ｎｍの光は、ホール輸送性を有する上記発光層
に起因し、波長５９０ｎｍの光はホール輸送層に起因し
ている。小倉らは、ホール輸送層発光のメカニズムを、
発光層から励起子が拡散するためと説明している。また
森らは、ホール輸送材料と結着樹脂を兼ねる高分子のポ
リ−Ｎ−ビニルカルバゾール中に、レーザー用色素とし
て知られるクマリン６やクマリン７等の発光材料と、電
子輸送材料としてのオキサジアゾール誘導体とを分子分
散させた、単層の発光層を備える有機エレクトロルミネ
ッセンス素子を提案し、その報告の中で、発光層中に分
子分散させる色素の種類を選択することで、種々の色の
発光が可能であるとの見解を示した〔応用物理，61(1
0)，1044〜1047 (1992) 〕。
【００１４】そしてこの素子においては、発光層中に分
子分散させる色素の種類、組み合わせによって、Ｒ，
Ｇ，Ｂの三原色によるマルチカラー表示や白色発光を実
現できる可能性がある。
子分散させる色素の種類、組み合わせによって、Ｒ，
Ｇ，Ｂの三原色によるマルチカラー表示や白色発光を実
現できる可能性がある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】ところが前者の３層構
造の素子においては、使用中の発光強度の低下が大き
く、安定性の向上が大きな課題となっている。この原因
の一つとして、素子の発光時の発熱による材料の劣化、
凝集、結晶化等が考えられる。また後者の素子は１層構
造であるためか、ホールと電子の再結合効率が高くな
く、発光輝度が低輝度にとどまっていた。
造の素子においては、使用中の発光強度の低下が大き
く、安定性の向上が大きな課題となっている。この原因
の一つとして、素子の発光時の発熱による材料の劣化、
凝集、結晶化等が考えられる。また後者の素子は１層構
造であるためか、ホールと電子の再結合効率が高くな
く、発光輝度が低輝度にとどまっていた。
【００１６】この発明の目的は、発光効率、発光輝度な
らびに安定性にすぐれた有機エレクトロルミネッセンス
素子を提供することにある。またこの発明の他の目的
は、とくに青色発光等、従来は十分な発光効率が得られ
なかったり発光させることができなかった色の発光を、
高い発光効率で得ることのできる有機エレクトロルミネ
ッセンス素子を提供することにある。そしてこの発明の
さらに他の目的は、２つ以上の互いに異なる発光スペク
トルの発光が可能で、三原色によるマルチカラー表示や
白色発光等、従来は十分な発光効率が得られなかったり
発光させることができなかった色の発光を、高い発光効
率で得ることのできる有機エレクトロルミネッセンス素
子を提供することにある。
らびに安定性にすぐれた有機エレクトロルミネッセンス
素子を提供することにある。またこの発明の他の目的
は、とくに青色発光等、従来は十分な発光効率が得られ
なかったり発光させることができなかった色の発光を、
高い発光効率で得ることのできる有機エレクトロルミネ
ッセンス素子を提供することにある。そしてこの発明の
さらに他の目的は、２つ以上の互いに異なる発光スペク
トルの発光が可能で、三原色によるマルチカラー表示や
白色発光等、従来は十分な発光効率が得られなかったり
発光させることができなかった色の発光を、高い発光効
率で得ることのできる有機エレクトロルミネッセンス素
子を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段および作用】この発明の第
１の有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくと
も、電子輸送層とホール輸送性発光層とを備えるととも
に、上記ホール輸送性発光層が、少なくとも１種の色素
を高分子中に分子分散して構成され、かつ電子輸送層
が、一般式(1)：
１の有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくと
も、電子輸送層とホール輸送性発光層とを備えるととも
に、上記ホール輸送性発光層が、少なくとも１種の色素
を高分子中に分子分散して構成され、かつ電子輸送層
が、一般式(1)：
【００１８】
【化４】 （式中、Ｒ 1 ，Ｒ 2 ，Ｒ 3 ，Ｒ 4 およびＲ 5 は、同一または
異なって、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリ
ール基またはアラルキル基を示す。但し、Ｒ 1 ，Ｒ 2 ，Ｒ
3 ，Ｒ 4 およびＲ 5 は同時に水素原子ではない。）で表さ
れる１，２，４−トリアゾール誘導体の層単独で構成さ
れるか、または上記１，２，４−トリアゾール誘導体の
層とトリス（８−キノリノラート）アルミニウム(III)
錯体の層の２層により構成されていることを特徴とす
る。
異なって、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリ
ール基またはアラルキル基を示す。但し、Ｒ 1 ，Ｒ 2 ，Ｒ
3 ，Ｒ 4 およびＲ 5 は同時に水素原子ではない。）で表さ
れる１，２，４−トリアゾール誘導体の層単独で構成さ
れるか、または上記１，２，４−トリアゾール誘導体の
層とトリス（８−キノリノラート）アルミニウム(III)
錯体の層の２層により構成されていることを特徴とす
る。
【００１９】上記構成からなる、この発明の有機エレク
トロルミネッセンス素子は、ホール輸送性発光層が、少
なくとも１種の色素を高分子中に分子分散して構成され
ているため、従来の低分子量の材料からなるホール輸送
層等に比べて耐熱性にすぐれているとともに、ＩＴＯガ
ラスやＩＴＯフィルム等の基材との密着性にもすぐれて
いる。このため、素子の発光時の発熱による劣化、凝
集、結晶化等が起こりにくいホール輸送性発光層を形成
でき、素子の安定性を向上できる。またこのホール輸送
性発光層を電子輸送層と組み合わせたことにより、従来
の単層のものに比べてキャリヤの注入効率、およびホー
ルと電子の再結合効率が向上するので、高効率、高輝度
での発光が可能となる。しかも色素の種類や組み合わせ
によって、Ｒ，Ｇ，Ｂの三原色による色純度のよいマル
チカラー表示や白色発光、自然光発光等を実現できる。
トロルミネッセンス素子は、ホール輸送性発光層が、少
なくとも１種の色素を高分子中に分子分散して構成され
ているため、従来の低分子量の材料からなるホール輸送
層等に比べて耐熱性にすぐれているとともに、ＩＴＯガ
ラスやＩＴＯフィルム等の基材との密着性にもすぐれて
いる。このため、素子の発光時の発熱による劣化、凝
集、結晶化等が起こりにくいホール輸送性発光層を形成
でき、素子の安定性を向上できる。またこのホール輸送
性発光層を電子輸送層と組み合わせたことにより、従来
の単層のものに比べてキャリヤの注入効率、およびホー
ルと電子の再結合効率が向上するので、高効率、高輝度
での発光が可能となる。しかも色素の種類や組み合わせ
によって、Ｒ，Ｇ，Ｂの三原色による色純度のよいマル
チカラー表示や白色発光、自然光発光等を実現できる。
【００２０】上記第１の有機エレクトロルミネッセンス
素子において、電子輸送層は、１，２，４−トリアゾー
ル誘導体の層単独で構成されるか、または１，２，４−
トリアゾール誘導体の層とトリス（８−キノリノラー
ト）アルミニウム(III) 錯体の層の２層により構成され
る。かかる電子輸送層は、１，２，４−トリアゾール誘
導体が良好な電子輸送性を有するだけでなく、ホールの
通過を妨げるホールブロッキング性を示すため、ホール
輸送性発光層中で、電子とホールの再結合を効率よく行
うことができるとともに、生成した励起子を、ホール輸
送性発光層に効率よく封じ込めることができ、ホール輸
送性発光層の発光効率、発光輝度をさらに向上すること
ができる。
素子において、電子輸送層は、１，２，４−トリアゾー
ル誘導体の層単独で構成されるか、または１，２，４−
トリアゾール誘導体の層とトリス（８−キノリノラー
ト）アルミニウム(III) 錯体の層の２層により構成され
る。かかる電子輸送層は、１，２，４−トリアゾール誘
導体が良好な電子輸送性を有するだけでなく、ホールの
通過を妨げるホールブロッキング性を示すため、ホール
輸送性発光層中で、電子とホールの再結合を効率よく行
うことができるとともに、生成した励起子を、ホール輸
送性発光層に効率よく封じ込めることができ、ホール輸
送性発光層の発光効率、発光輝度をさらに向上すること
ができる。
【００２１】上記１，２，４−トリアゾール誘導体とし
ては、式(2)：
ては、式(2)：
【００２２】
【化５】 で表される３−（４−ビフェニルイル）−４−フェニル
−５−（４−tert−ブチルフェニル）−１，２，４−ト
リアゾール（以下「ＴＡＺ０」という）等、種々の化合
物が知られているが、この発明では、前記のように一般
式(1)：
−５−（４−tert−ブチルフェニル）−１，２，４−ト
リアゾール（以下「ＴＡＺ０」という）等、種々の化合
物が知られているが、この発明では、前記のように一般
式(1)：
【００２３】
【化６】 （式中、Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4およびＲ5は、同一または
異なって、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリ
ール基またはアラルキル基を示す。但し、Ｒ1，Ｒ2，Ｒ
3，Ｒ4およびＲ5は同時に水素原子ではない。）で表さ
れる１，２，４−トリアゾール誘導体（以下「ｓ−ＴＡ
Ｚ」という）が使用される。
異なって、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリ
ール基またはアラルキル基を示す。但し、Ｒ1，Ｒ2，Ｒ
3，Ｒ4およびＲ5は同時に水素原子ではない。）で表さ
れる１，２，４−トリアゾール誘導体（以下「ｓ−ＴＡ
Ｚ」という）が使用される。
【００２４】かかるｓ−ＴＡＺは、蒸着法や溶液塗布法
による薄膜の形成性にすぐれ、ピンホールのない良好な
膜質の薄膜を形成できるため、膜厚が薄くても短絡しに
くく、上記ＴＡＺ０よりもさらにホールブロッキング性
にすぐれた電子輸送層を形成できるという利点がある。
また電子輸送層は、ホール輸送性発光層への電子の注入
効率の点で、表面が平滑である必要があるが、上記ｓ−
ＴＡＺは、ＴＡＺ０に比べて凝集や結晶化が起こりにく
いため、このｓ−ＴＡＺからなる薄膜は、表面の凹凸の
経時変化が少なく、熱安定性にすぐれており、素子の寿
命を飛躍的に向上できるという利点もある。
による薄膜の形成性にすぐれ、ピンホールのない良好な
膜質の薄膜を形成できるため、膜厚が薄くても短絡しに
くく、上記ＴＡＺ０よりもさらにホールブロッキング性
にすぐれた電子輸送層を形成できるという利点がある。
また電子輸送層は、ホール輸送性発光層への電子の注入
効率の点で、表面が平滑である必要があるが、上記ｓ−
ＴＡＺは、ＴＡＺ０に比べて凝集や結晶化が起こりにく
いため、このｓ−ＴＡＺからなる薄膜は、表面の凹凸の
経時変化が少なく、熱安定性にすぐれており、素子の寿
命を飛躍的に向上できるという利点もある。
【００２５】また、この発明の第２の有機エレクトロル
ミネッセンス素子は、少なくとも、上記一般式(1)で表
されるｓ−ＴＡＺの層を備えることを特徴とする。かか
るこの発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、前
記のように良好な電子輸送性、ホールブロッキング性を
示すｓ−ＴＡＺの層を備えるため、電子とホールの結合
効率を従来よりもさらに向上できるとともに、両者の再
結合により生成した励起子を、発光層に効率よく封じ込
めることができるので、発光層の発光効率、発光輝度の
向上とそれにともなう安定性の向上に大いに有効であ
る。またとくに、ホール輸送性の高い従来の青色発光の
発光層と組み合わせると、その発光効率、発光輝度を、
十分実用可能な範囲まで向上できるので、従来は実用化
が困難であった高輝度の青色発光を実現することも可能
となる。しかもｓ−ＴＡＺの層は、前記のように表面の
凹凸の経時変化が少なく、熱安定性にすぐれているた
め、素子の寿命を飛躍的に向上できる。
ミネッセンス素子は、少なくとも、上記一般式(1)で表
されるｓ−ＴＡＺの層を備えることを特徴とする。かか
るこの発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、前
記のように良好な電子輸送性、ホールブロッキング性を
示すｓ−ＴＡＺの層を備えるため、電子とホールの結合
効率を従来よりもさらに向上できるとともに、両者の再
結合により生成した励起子を、発光層に効率よく封じ込
めることができるので、発光層の発光効率、発光輝度の
向上とそれにともなう安定性の向上に大いに有効であ
る。またとくに、ホール輸送性の高い従来の青色発光の
発光層と組み合わせると、その発光効率、発光輝度を、
十分実用可能な範囲まで向上できるので、従来は実用化
が困難であった高輝度の青色発光を実現することも可能
となる。しかもｓ−ＴＡＺの層は、前記のように表面の
凹凸の経時変化が少なく、熱安定性にすぐれているた
め、素子の寿命を飛躍的に向上できる。
【００２６】さらに、この発明の第３の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子は、ホール輸送層と電子輸送層とを
備えるとともに、当該両層の間に、上記一般式(1)で表
されるｓ−ＴＡＺからなり、ホールおよび電子のうちの
少なくとも一方を選択的に輸送するキャリヤ輸送制御層
が介装されていることを特徴とする。かかるこの発明の
有機エレクトロルミネッセンス素子においては、上記ｓ
−ＴＡＺからなるキャリヤ輸送制御層による励起子の封
じ込め効果により、ホール輸送層または電子輸送層を発
光層として高輝度、高効率で発光できるので、発光効
率、発光輝度の向上とそれにともなう安定性の向上が可
能であるとともに、青色発光の発光効率、発光輝度を実
用的な範囲まで向上できる。
ルミネッセンス素子は、ホール輸送層と電子輸送層とを
備えるとともに、当該両層の間に、上記一般式(1)で表
されるｓ−ＴＡＺからなり、ホールおよび電子のうちの
少なくとも一方を選択的に輸送するキャリヤ輸送制御層
が介装されていることを特徴とする。かかるこの発明の
有機エレクトロルミネッセンス素子においては、上記ｓ
−ＴＡＺからなるキャリヤ輸送制御層による励起子の封
じ込め効果により、ホール輸送層または電子輸送層を発
光層として高輝度、高効率で発光できるので、発光効
率、発光輝度の向上とそれにともなう安定性の向上が可
能であるとともに、青色発光の発光効率、発光輝度を実
用的な範囲まで向上できる。
【００２７】また、キャリヤ輸送制御層の膜厚を選択す
ることにより、ホール輸送層および電子輸送層のいずれ
か一方または両方を、高輝度、高効率で発光させること
ができるので、上記ホール輸送層、電子輸送層に互いに
異なる発光スペクトルの材料を用いることにより、１つ
の素子で、２つ以上の互いに異なる発光スペクトルの発
光が可能となり、従来は不可能であった、Ｒ，Ｇ，Ｂの
三原色によるマルチカラー表示や白色発光等の発光を実
用化し得る可能性がある。
ることにより、ホール輸送層および電子輸送層のいずれ
か一方または両方を、高輝度、高効率で発光させること
ができるので、上記ホール輸送層、電子輸送層に互いに
異なる発光スペクトルの材料を用いることにより、１つ
の素子で、２つ以上の互いに異なる発光スペクトルの発
光が可能となり、従来は不可能であった、Ｒ，Ｇ，Ｂの
三原色によるマルチカラー表示や白色発光等の発光を実
用化し得る可能性がある。
【００２８】しかも、ｓ−ＴＡＺからなるキャリヤ輸送
制御層は、前記のように表面の凹凸の経時変化が少な
く、熱安定性にすぐれているため、素子の寿命を飛躍的
に向上できる。以上のごとく、この発明の第１〜第３の
有機エレクトロルミネッセンス素子によれば、発光効
率、発光輝度ならびに安定性にすぐれるとともに、とく
に青色発光等、従来は十分な発光効率が得られなかった
り発光させることができなかった色の発光を、高い発光
効率で得ることが可能となる。さらに、これらの発明の
有機エレクトロルミネッセンス素子によれば、２つ以上
の互いに異なる発光スペクトルの発光が可能で、三原色
によるマルチカラー表示や白色発光等、従来は十分な発
光効率が得られなかったり発光させることができなかっ
た色の発光を、高い発光効率で得ることも可能となる。
制御層は、前記のように表面の凹凸の経時変化が少な
く、熱安定性にすぐれているため、素子の寿命を飛躍的
に向上できる。以上のごとく、この発明の第１〜第３の
有機エレクトロルミネッセンス素子によれば、発光効
率、発光輝度ならびに安定性にすぐれるとともに、とく
に青色発光等、従来は十分な発光効率が得られなかった
り発光させることができなかった色の発光を、高い発光
効率で得ることが可能となる。さらに、これらの発明の
有機エレクトロルミネッセンス素子によれば、２つ以上
の互いに異なる発光スペクトルの発光が可能で、三原色
によるマルチカラー表示や白色発光等、従来は十分な発
光効率が得られなかったり発光させることができなかっ
た色の発光を、高い発光効率で得ることも可能となる。
【００２９】以下にこの発明を説明する。〈第１発明〉 まずこの発明のうち、少なくとも１種の色素を高分子中
に分子分散してホール輸送性発光層を構成したことを特
徴とする、第１の有機エレクトロルミネッセンス素子に
ついて説明する。
に分子分散してホール輸送性発光層を構成したことを特
徴とする、第１の有機エレクトロルミネッセンス素子に
ついて説明する。
【００３０】ホール輸送性発光層を構成する高分子とし
ては、それ自体がキャリヤ輸送性を有するもの、および
キャリヤ輸送性を有しないものの何れを採用してもよ
い。それ自体がキャリヤ輸送性を有しない高分子を使用
する場合には、色素とともに、低分子のホール輸送材料
を分子分散してホール輸送性を付与すればよい。前者
の、それ自体がキャリヤ輸送性を有する高分子として
は、たとえばポリフェニレンビニレンおよびその誘導
体、ポリアルキルチオフェン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバ
ゾール、ポリメチルフェニルシラン、トリフェニルアミ
ン基を側鎖または主鎖に有するポリマー等があげられ
る。中でもとくに下記式(3)：
ては、それ自体がキャリヤ輸送性を有するもの、および
キャリヤ輸送性を有しないものの何れを採用してもよ
い。それ自体がキャリヤ輸送性を有しない高分子を使用
する場合には、色素とともに、低分子のホール輸送材料
を分子分散してホール輸送性を付与すればよい。前者
の、それ自体がキャリヤ輸送性を有する高分子として
は、たとえばポリフェニレンビニレンおよびその誘導
体、ポリアルキルチオフェン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバ
ゾール、ポリメチルフェニルシラン、トリフェニルアミ
ン基を側鎖または主鎖に有するポリマー等があげられ
る。中でもとくに下記式(3)：
【００３１】
【化７】 〔式中ｎは重合度を示す〕で表されるポリ−Ｎ−ビニル
カルバゾール（以下「ＰＶＫ」という）が、安定したキ
ャリヤ輸送性を有すること等から、最も好適に使用され
る。上記ＰＶＫの重合度ｎはとくに限定されないが、２
０〜５０００程度が好ましい。重合度ｎが上記範囲より
小さすぎると耐熱性、密着性が不十分になるおそれがあ
り、逆に上記範囲より大きすぎると、後述する溶液塗布
法によって層を形成するのが困難になるおそれがある。
カルバゾール（以下「ＰＶＫ」という）が、安定したキ
ャリヤ輸送性を有すること等から、最も好適に使用され
る。上記ＰＶＫの重合度ｎはとくに限定されないが、２
０〜５０００程度が好ましい。重合度ｎが上記範囲より
小さすぎると耐熱性、密着性が不十分になるおそれがあ
り、逆に上記範囲より大きすぎると、後述する溶液塗布
法によって層を形成するのが困難になるおそれがある。
【００３２】また後者の、それ自体がキャリヤ輸送性を
有しない高分子としては、たとえばポリメチルメタクリ
レート、ポリカーボネート、ポリスチレン等の、光学特
性にすぐれた種々の高分子を用いることができる。高分
子中に分子分散される色素としては、前述したレーザー
用の色素等の、励起子によって励起されて蛍光を発する
ことのできる種々の色素が使用できる。上記色素として
は、たとえばシアニン染料、キサンテン系染料、オキサ
ジン染料、クマリン誘導体、ペリレン誘導体、アクリジ
ン染料、アクリドン染料、キノリン染料等があげられ
る。具体的には、下記式(4)：
有しない高分子としては、たとえばポリメチルメタクリ
レート、ポリカーボネート、ポリスチレン等の、光学特
性にすぐれた種々の高分子を用いることができる。高分
子中に分子分散される色素としては、前述したレーザー
用の色素等の、励起子によって励起されて蛍光を発する
ことのできる種々の色素が使用できる。上記色素として
は、たとえばシアニン染料、キサンテン系染料、オキサ
ジン染料、クマリン誘導体、ペリレン誘導体、アクリジ
ン染料、アクリドン染料、キノリン染料等があげられ
る。具体的には、下記式(4)：
【００３３】
【化８】 で表されるテトラフェニルブタジエン（青色発光、以下
「ＴＰＢ」という）、下記式(5)：
「ＴＰＢ」という）、下記式(5)：
【００３４】
【化９】 で表されるクマリン６（緑色発光）、下記式(6)：
【００３５】
【化１０】 で表されるクマリン７、下記式(7)：
【００３６】
【化１１】 で表される４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−ｐ
−ジメチルアミノスチリル−４Ｈ−ピラン（オレンジ色
発光、以下「ＤＣＭ」という）等が好適に使用される。
白色発光の場合、上記のうち式(4)のＴＰＢと、式(5)の
クマリン６と、式(7)のＤＣＭの組み合わせが好適に採
用される。上記の組み合わせによれば、ホール輸送性発
光層の発光スペクトルが、波長４００〜７００ｎｍの可
視光領域全体に亘るものとなり、良好な白色発光を示
す。
−ジメチルアミノスチリル−４Ｈ−ピラン（オレンジ色
発光、以下「ＤＣＭ」という）等が好適に使用される。
白色発光の場合、上記のうち式(4)のＴＰＢと、式(5)の
クマリン６と、式(7)のＤＣＭの組み合わせが好適に採
用される。上記の組み合わせによれば、ホール輸送性発
光層の発光スペクトルが、波長４００〜７００ｎｍの可
視光領域全体に亘るものとなり、良好な白色発光を示
す。
【００３７】色素の、高分子中への配合割合はこの発明
ではとくに限定されず、高分子および色素の種類、発光
強度や色調等に応じて、適宜好ましい範囲が設定され
る。高分子がキャリヤ輸送性を有しない場合に、当該高
分子中に分子分散される低分子のホール輸送材料として
は、トリフェニルアミン誘導体等があげられ、中でも下
記式(8)：
ではとくに限定されず、高分子および色素の種類、発光
強度や色調等に応じて、適宜好ましい範囲が設定され
る。高分子がキャリヤ輸送性を有しない場合に、当該高
分子中に分子分散される低分子のホール輸送材料として
は、トリフェニルアミン誘導体等があげられ、中でも下
記式(8)：
【００３８】
【化１２】 で表される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」という）が好適に使用され
る。上記各成分からなるホール輸送性発光層は、当該層
を構成する高分子や色素等の材料を、適当な溶媒に溶解
した塗布液を、基板上または他の層上に塗布して乾燥さ
せる溶液塗布法によって形成される。
−メチルフェニル）−１，１′−ビフェニル−４，４−
ジアミン（以下「ＴＰＤ」という）が好適に使用され
る。上記各成分からなるホール輸送性発光層は、当該層
を構成する高分子や色素等の材料を、適当な溶媒に溶解
した塗布液を、基板上または他の層上に塗布して乾燥さ
せる溶液塗布法によって形成される。
【００３９】上記ホール輸送性発光層と組み合わされる
電子輸送層としては、前記のようにｓ−ＴＡＺの層、ま
たはｓ−ＴＡＺの層と、下記式(9)：
電子輸送層としては、前記のようにｓ−ＴＡＺの層、ま
たはｓ−ＴＡＺの層と、下記式(9)：
【００４０】
【化１３】 で表されるトリス（８−キノリノラート）アルミニウム
(III) 錯体（以下「Ａｌｑ」という）の層を積層した２
層構造の層が採用される。上記ｓ−ＴＡＺは、良好な電
子輸送性を有するだけでなく、ホールの通過を妨げるホ
ールブロッキング性を示すため、ホール輸送性発光層中
で、電子とホールの再結合を効率よく行うことができる
とともに、生成した励起子を、ホール輸送性発光層に効
率よく封じ込めることができ、ホール輸送性発光層の発
光効率、発光輝度をさらに向上することができる。
(III) 錯体（以下「Ａｌｑ」という）の層を積層した２
層構造の層が採用される。上記ｓ−ＴＡＺは、良好な電
子輸送性を有するだけでなく、ホールの通過を妨げるホ
ールブロッキング性を示すため、ホール輸送性発光層中
で、電子とホールの再結合を効率よく行うことができる
とともに、生成した励起子を、ホール輸送性発光層に効
率よく封じ込めることができ、ホール輸送性発光層の発
光効率、発光輝度をさらに向上することができる。
【００４１】また、下記一般式(1)：
【００４２】
【化１４】 （式中、Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4およびＲ5は、同一または
異なって、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリ
ール基またはアラルキル基を示す。但し、Ｒ1，Ｒ2，Ｒ
3，Ｒ4およびＲ5は同時に水素原子ではない。）で表さ
れるｓ−ＴＡＺは、前述したように、前記式(2)で表さ
れるＴＡＺ０などの一般的な１，２，４−トリアゾール
誘導体に比べて薄膜の形成性にすぐれるとともに、形成
された薄膜の熱安定性にもすぐれている。
異なって、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリ
ール基またはアラルキル基を示す。但し、Ｒ1，Ｒ2，Ｒ
3，Ｒ4およびＲ5は同時に水素原子ではない。）で表さ
れるｓ−ＴＡＺは、前述したように、前記式(2)で表さ
れるＴＡＺ０などの一般的な１，２，４−トリアゾール
誘導体に比べて薄膜の形成性にすぐれるとともに、形成
された薄膜の熱安定性にもすぐれている。
【００４３】上記ｓ−ＴＡＺにおける、置換基の置換位
置および置換数はとくに限定されないが、合成の容易さ
からすると、基Ｒ1，Ｒ5よりも基Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4のいず
れかに置換基が置換しているのが好ましく、その場合の
合計の置換数はモノ（１置換）、ジ（２置換）、トリ
（３置換）のいずれでもよい。また、低級アルキル基等
の小さな基の場合は、基Ｒ1，Ｒ5に置換しても差し支え
なく、その場合の合計の置換数は１〜５置換のいずれで
もよい。
置および置換数はとくに限定されないが、合成の容易さ
からすると、基Ｒ1，Ｒ5よりも基Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4のいず
れかに置換基が置換しているのが好ましく、その場合の
合計の置換数はモノ（１置換）、ジ（２置換）、トリ
（３置換）のいずれでもよい。また、低級アルキル基等
の小さな基の場合は、基Ｒ1，Ｒ5に置換しても差し支え
なく、その場合の合計の置換数は１〜５置換のいずれで
もよい。
【００４４】基Ｒ1〜Ｒ5に相当するアルキル基として
は、これに限定されないが、たとえばメチル基、エチル
基、ｎ−プロピル基、iso−プロピル基、ｎ−ブチル
基、iso−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘ
キシル基等の、炭素数１〜１０のアルキル基があげら
れ、とくにメチル基、エチル基等が好適である。またア
ルコキシル基としては、たとえばメトキシ基、エトキシ
基、ｎ−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、ｎ−ブト
キシ基、iso−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチ
ルオキシ基、ヘキシルオキシ基等の、炭素数１〜１０の
アルコキシル基があげられ、とくにメトキシ基、エトキ
シ基等が好適である。
は、これに限定されないが、たとえばメチル基、エチル
基、ｎ−プロピル基、iso−プロピル基、ｎ−ブチル
基、iso−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘ
キシル基等の、炭素数１〜１０のアルキル基があげら
れ、とくにメチル基、エチル基等が好適である。またア
ルコキシル基としては、たとえばメトキシ基、エトキシ
基、ｎ−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、ｎ−ブト
キシ基、iso−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチ
ルオキシ基、ヘキシルオキシ基等の、炭素数１〜１０の
アルコキシル基があげられ、とくにメトキシ基、エトキ
シ基等が好適である。
【００４５】さらにアリール基としては、たとえばフェ
ニル基、トリル基、キシリル基、ビフェニリル基、ｏ−
ターフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナン
トリル基等があげられる。そしてアラルキル基として
は、たとえばベンジル基、α−フェネチル基、β−フェ
ネチル基、３−フェニルプロピル基、ベンズヒドリル
基、トリチル基等があげられる。
ニル基、トリル基、キシリル基、ビフェニリル基、ｏ−
ターフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナン
トリル基等があげられる。そしてアラルキル基として
は、たとえばベンジル基、α−フェネチル基、β−フェ
ネチル基、３−フェニルプロピル基、ベンズヒドリル
基、トリチル基等があげられる。
【００４６】上記ｓ−ＴＡＺの具体例としては、これに
限定されないがたとえば式(1a)：
限定されないがたとえば式(1a)：
【００４７】
【化１５】 で表される３−（４−ビフェニルイル）−４−（４−エ
チルフェニル）−５−（４−tert−ブチルフェニル）−
１，２，４−トリアゾール（以下「ｓ−ＴＡＺ１」とい
う）や、式(1b)：
チルフェニル）−５−（４−tert−ブチルフェニル）−
１，２，４−トリアゾール（以下「ｓ−ＴＡＺ１」とい
う）や、式(1b)：
【００４８】
【化１６】 で表される３−（４−ビフェニルイル）−４−（３−エ
チルフェニル）−５−（４−tert−ブチルフェニル）−
１，２，４−トリアゾール（以下「ｓ−ＴＡＺ２」とい
う）等があげられる。ｓ−ＴＡＺの層の膜厚について、
この発明ではとくに限定されないが、前述し たようにｓ
−ＴＡＺからなる層は、ＴＡＺ０などの一般的な１，
２，４−トリアゾール誘導体からなる層に比べてホール
ブロッキング性にすぐれるため、これまでよりもその膜
厚を薄くすることができる。
チルフェニル）−５−（４−tert−ブチルフェニル）−
１，２，４−トリアゾール（以下「ｓ−ＴＡＺ２」とい
う）等があげられる。ｓ−ＴＡＺの層の膜厚について、
この発明ではとくに限定されないが、前述し たようにｓ
−ＴＡＺからなる層は、ＴＡＺ０などの一般的な１，
２，４−トリアゾール誘導体からなる層に比べてホール
ブロッキング性にすぐれるため、これまでよりもその膜
厚を薄くすることができる。
【００４９】たとえば前記式(2)で表されるＴＡＺ０の
蒸着膜の場合、十分なホールブロッキング性を確保する
には、その膜厚が１００〜２００Å以上、必要である。
これに対し、たとえばｓ−ＴＡＺの蒸着膜の場合、十分
なホールブロッキング性を確保するには、その膜厚が１
００〜１５０Å以上であるのが好ましい。なお上記ｓ−
ＴＡＺの蒸着膜の膜厚の上限範囲についてもとくに限定
はないが、膜厚があまりに厚すぎると電子輸送性が低下
するので、膜厚は１０００Å以下であるのが好ましい。
蒸着膜の場合、十分なホールブロッキング性を確保する
には、その膜厚が１００〜２００Å以上、必要である。
これに対し、たとえばｓ−ＴＡＺの蒸着膜の場合、十分
なホールブロッキング性を確保するには、その膜厚が１
００〜１５０Å以上であるのが好ましい。なお上記ｓ−
ＴＡＺの蒸着膜の膜厚の上限範囲についてもとくに限定
はないが、膜厚があまりに厚すぎると電子輸送性が低下
するので、膜厚は１０００Å以下であるのが好ましい。
【００５０】また上記ｓ−ＴＡＺの層を、前記式(9)で
表されるＡｌｑの層と組み合わせた場合には、ホール輸
送性発光層への電子注入特性がさらに改善され、より一
層発光効率がよく、発光輝度の高い素子が得られる。Ａ
ｌｑの層の膜厚についてはとくに限定されないが、ホー
ル輸送性発光層への電子注入特性および電子輸送性を考
慮すると、上記層の膜厚は１００〜１０００Å程度が好
ましい。また、Ａｌｑの層を積層する場合、このＡｌｑ
の層がｓ−ＴＡＺの層のホールブロッキング性を補助す
る作用をするため、ｓ−ＴＡＺの層の膜厚は、前記の好
適な範囲を下回ってもよい。
表されるＡｌｑの層と組み合わせた場合には、ホール輸
送性発光層への電子注入特性がさらに改善され、より一
層発光効率がよく、発光輝度の高い素子が得られる。Ａ
ｌｑの層の膜厚についてはとくに限定されないが、ホー
ル輸送性発光層への電子注入特性および電子輸送性を考
慮すると、上記層の膜厚は１００〜１０００Å程度が好
ましい。また、Ａｌｑの層を積層する場合、このＡｌｑ
の層がｓ−ＴＡＺの層のホールブロッキング性を補助す
る作用をするため、ｓ−ＴＡＺの層の膜厚は、前記の好
適な範囲を下回ってもよい。
【００５１】さらに上記両層の合計の膜厚についてもと
くに限定されないが、２００〜１５００Å程度が好まし
い。膜厚がこの範囲より小さいとホールブロッキング性
が不十分になるおそれがあり、逆に膜厚がこの範囲より
大きいと電子輸送性が低下するおそれがある。上記ｓ−
ＴＡＺの層、Ａｌｑの層等の電子輸送層は、それぞれ上
記ｓ−ＴＡＺやＡｌｑ等の電子輸送材料のみで構成され
ていても、また適当なバインダー中に電子輸送材料を分
散させて構成されていてもよい。また電子輸送層は、各
種添加剤等の、電子輸送材料の機能を阻害しない他の成
分を含んでいてもよい。
くに限定されないが、２００〜１５００Å程度が好まし
い。膜厚がこの範囲より小さいとホールブロッキング性
が不十分になるおそれがあり、逆に膜厚がこの範囲より
大きいと電子輸送性が低下するおそれがある。上記ｓ−
ＴＡＺの層、Ａｌｑの層等の電子輸送層は、それぞれ上
記ｓ−ＴＡＺやＡｌｑ等の電子輸送材料のみで構成され
ていても、また適当なバインダー中に電子輸送材料を分
散させて構成されていてもよい。また電子輸送層は、各
種添加剤等の、電子輸送材料の機能を阻害しない他の成
分を含んでいてもよい。
【００５２】電子輸送層は、真空蒸着法等の気相成長法
によって形成できる他、層を構成する材料を適当な溶媒
に溶解した塗布液を、基板上または他の層上に塗布して
乾燥させる溶液塗布法によって形成することもできる。
上記各層を備えたこの発明の第１の有機エレクトロルミ
ネッセンス素子の、層の積層順序についてはとくに限定
されない。
によって形成できる他、層を構成する材料を適当な溶媒
に溶解した塗布液を、基板上または他の層上に塗布して
乾燥させる溶液塗布法によって形成することもできる。
上記各層を備えたこの発明の第１の有機エレクトロルミ
ネッセンス素子の、層の積層順序についてはとくに限定
されない。
【００５３】しかし前述したように、ホール輸送性発光
層を構成する高分子がＩＴＯガラスやＩＴＯフィルム等
の基材との密着性にすぐれていることや、上記ホール輸
送性発光層が、専ら溶液塗布法によって形成されること
等を考慮すると、図１(a)(b)に示すように、ガラス基板
４等の表面に形成された、ＩＴＯ（インジウム−チン−
オキサイド）等の透明導電材料からなる陽極４０上に、
ホール輸送性発光層１および電子輸送層２の２層を、こ
の順に積層したものが好ましい。
層を構成する高分子がＩＴＯガラスやＩＴＯフィルム等
の基材との密着性にすぐれていることや、上記ホール輸
送性発光層が、専ら溶液塗布法によって形成されること
等を考慮すると、図１(a)(b)に示すように、ガラス基板
４等の表面に形成された、ＩＴＯ（インジウム−チン−
オキサイド）等の透明導電材料からなる陽極４０上に、
ホール輸送性発光層１および電子輸送層２の２層を、こ
の順に積層したものが好ましい。
【００５４】なお図(a)の電子輸送層２は、ｓ−ＴＡＺ
の層（ＴＡＺ層）２１とＡｌｑの層２２の２層を、ホー
ル輸送性発光層１上にこの順に積層した２層構造であ
る。上記両図において符号５は、Mg／Ag等の金属蒸着膜
からなる陰極、Ｂは素子に駆動電圧を印加する電源を示
している。〈第２発明〉 つぎにこの発明のうち、少なくとも、前記一般式(1)で
表されるｓ−ＴＡＺの層を備えることを特徴とする、第
２の有機エレクトロルミネッセンス素子について説明す
る。
の層（ＴＡＺ層）２１とＡｌｑの層２２の２層を、ホー
ル輸送性発光層１上にこの順に積層した２層構造であ
る。上記両図において符号５は、Mg／Ag等の金属蒸着膜
からなる陰極、Ｂは素子に駆動電圧を印加する電源を示
している。〈第２発明〉 つぎにこの発明のうち、少なくとも、前記一般式(1)で
表されるｓ−ＴＡＺの層を備えることを特徴とする、第
２の有機エレクトロルミネッセンス素子について説明す
る。
【００５５】ここでいうｓ−ＴＡＺの層とは、前述した
ｓ−ＴＡＺの１種または２種以上を少なくとも含む層で
あって、ｓ−ＴＡＺの１種または２種以上のみからなる
層の他、適当なバインダー中にｓ−ＴＡＺの１種または
２種以上を分散させたもの等が例としてあげられる。ま
たｓ−ＴＡＺの層は、各種添加剤等の、ｓ−ＴＡＺの機
能を阻害しない他の成分を含んでいてもよい。
ｓ−ＴＡＺの１種または２種以上を少なくとも含む層で
あって、ｓ−ＴＡＺの１種または２種以上のみからなる
層の他、適当なバインダー中にｓ−ＴＡＺの１種または
２種以上を分散させたもの等が例としてあげられる。ま
たｓ−ＴＡＺの層は、各種添加剤等の、ｓ−ＴＡＺの機
能を阻害しない他の成分を含んでいてもよい。
【００５６】上記ｓ−ＴＡＺの層は、真空蒸着法等の気
相成長法により形成できる他、層を構成する材料を適当
な溶媒に溶解した塗布液を、基板上または他の層上に塗
布して乾燥させる溶液塗布法によって形成することもで
きる。ｓ−ＴＡＺの層の膜厚については、この発明では
とくに限定されない。但し上記層の膜厚があまりに薄す
ぎるとホールブロッキング性が不十分になるので、層の
膜厚はある程度厚いのが望ましい。ｓ−ＴＡＺの層の、
好適な膜厚範囲についてはとくに限定されないが、たと
えばｓ−ＴＡＺの蒸着膜の場合、十分なホールブロッキ
ング性を確保するには、その膜厚が１００〜１５０Å以
上であるのが好ましい。なお上記ｓ−ＴＡＺの蒸着膜の
膜厚の上限範囲についてもとくに限定はないが、膜厚が
あまりに厚すぎると電子輸送性が低下するので、膜厚は
１０００Å以下であるのが好ましい。
相成長法により形成できる他、層を構成する材料を適当
な溶媒に溶解した塗布液を、基板上または他の層上に塗
布して乾燥させる溶液塗布法によって形成することもで
きる。ｓ−ＴＡＺの層の膜厚については、この発明では
とくに限定されない。但し上記層の膜厚があまりに薄す
ぎるとホールブロッキング性が不十分になるので、層の
膜厚はある程度厚いのが望ましい。ｓ−ＴＡＺの層の、
好適な膜厚範囲についてはとくに限定されないが、たと
えばｓ−ＴＡＺの蒸着膜の場合、十分なホールブロッキ
ング性を確保するには、その膜厚が１００〜１５０Å以
上であるのが好ましい。なお上記ｓ−ＴＡＺの蒸着膜の
膜厚の上限範囲についてもとくに限定はないが、膜厚が
あまりに厚すぎると電子輸送性が低下するので、膜厚は
１０００Å以下であるのが好ましい。
【００５７】この発明の有機エレクトロルミネッセンス
素子は、上記ｓ−ＴＡＺの層を備えていれば、その他の
構成はとくに限定されず、従来どおりの単層構造であっ
ても、あるいは２層以上の多層構造であってもよい。要
するにこの発明の構成は、種々の層構成の素子に適用す
ることができる。素子が多層構造である場合に、ｓ−Ｔ
ＡＺの層以外の層を構成する材料は、この発明ではとく
に限定されず、各層に従来より用いられている種々の材
料を使用することができる。素子を構成する各層の膜厚
についても、この発明ではとくに限定されない。各層
は、ｓ−ＴＡＺの層と同様に、真空蒸着法等の気相成長
法により形成できる他、層を構成する材料を適当な溶媒
に溶解した塗布液を、基板上または他の層上に塗布して
乾燥させる溶液塗布法によって形成することもできる。
また上記各層は、バインダー樹脂、各種添加剤等の、層
の機能に直接関係ない他の成分を含んでいてもよい。
素子は、上記ｓ−ＴＡＺの層を備えていれば、その他の
構成はとくに限定されず、従来どおりの単層構造であっ
ても、あるいは２層以上の多層構造であってもよい。要
するにこの発明の構成は、種々の層構成の素子に適用す
ることができる。素子が多層構造である場合に、ｓ−Ｔ
ＡＺの層以外の層を構成する材料は、この発明ではとく
に限定されず、各層に従来より用いられている種々の材
料を使用することができる。素子を構成する各層の膜厚
についても、この発明ではとくに限定されない。各層
は、ｓ−ＴＡＺの層と同様に、真空蒸着法等の気相成長
法により形成できる他、層を構成する材料を適当な溶媒
に溶解した塗布液を、基板上または他の層上に塗布して
乾燥させる溶液塗布法によって形成することもできる。
また上記各層は、バインダー樹脂、各種添加剤等の、層
の機能に直接関係ない他の成分を含んでいてもよい。
【００５８】なおこの発明の有機エレクトロルミネッセ
ンス素子は、前記のようにｓ−ＴＡＺの層が、すぐれた
電子輸送性、ホールブロッキング性を示すので、このｓ
−ＴＡＺの層を電子輸送層として、前述したようにホー
ル輸送性の高い青色発光のホール輸送性発光層と組み合
わせることで、従来は実用化が困難であった、高輝度の
青色発光を実現することが可能である。また、上記ｓ−
ＴＡＺの層は、前記のように表面の凹凸の経時変化が少
なく、熱安定性にすぐれているため、素子の寿命を飛躍
的に向上できる。
ンス素子は、前記のようにｓ−ＴＡＺの層が、すぐれた
電子輸送性、ホールブロッキング性を示すので、このｓ
−ＴＡＺの層を電子輸送層として、前述したようにホー
ル輸送性の高い青色発光のホール輸送性発光層と組み合
わせることで、従来は実用化が困難であった、高輝度の
青色発光を実現することが可能である。また、上記ｓ−
ＴＡＺの層は、前記のように表面の凹凸の経時変化が少
なく、熱安定性にすぐれているため、素子の寿命を飛躍
的に向上できる。
【００５９】中でもとくに、前記式(3)で表されるＰＶ
Ｋの層が、青色発光のホール輸送性発光層として好適で
ある。ＰＶＫの層は高いホール移動度を有し、注入され
たホールが陰極側へ抜けてしまうため、通常は発光させ
るのが難しいが、このＰＶＫの層を、前記のように励起
子の封じ込め効果にすぐれ、ホールブロッキング性の高
いｓ−ＴＡＺの層と組み合わせると、青色に発光でき
る。
Ｋの層が、青色発光のホール輸送性発光層として好適で
ある。ＰＶＫの層は高いホール移動度を有し、注入され
たホールが陰極側へ抜けてしまうため、通常は発光させ
るのが難しいが、このＰＶＫの層を、前記のように励起
子の封じ込め効果にすぐれ、ホールブロッキング性の高
いｓ−ＴＡＺの層と組み合わせると、青色に発光でき
る。
【００６０】また上記ＰＶＫは、その分子構造からわか
るようにホール輸送材料としての機能も有しており、し
かも高分子ゆえ、前記低分子の芳香族３級アミン化合物
等の、従来のホール輸送材料に比べて耐熱性にすぐれて
おり、保存時や素子の発光時の発熱による劣化、結晶化
等が起こりにくい青色発光のホール輸送性発光層を形成
できる。
るようにホール輸送材料としての機能も有しており、し
かも高分子ゆえ、前記低分子の芳香族３級アミン化合物
等の、従来のホール輸送材料に比べて耐熱性にすぐれて
おり、保存時や素子の発光時の発熱による劣化、結晶化
等が起こりにくい青色発光のホール輸送性発光層を形成
できる。
【００６１】しかもＰＶＫの層は、ＩＴＯガラスやＩＴ
Ｏフィルム等の基材との密着性にすぐれている。したが
って上記ＰＶＫの層をホール輸送性発光層として、ｓ−
ＴＡＺの層と組み合わせると、発光効率にすぐれ、発光
輝度が高く、しかも安定性にすぐれた、十分実用可能な
青色発光の有機エレクトロルミネッセンス素子を構成で
きる。
Ｏフィルム等の基材との密着性にすぐれている。したが
って上記ＰＶＫの層をホール輸送性発光層として、ｓ−
ＴＡＺの層と組み合わせると、発光効率にすぐれ、発光
輝度が高く、しかも安定性にすぐれた、十分実用可能な
青色発光の有機エレクトロルミネッセンス素子を構成で
きる。
【００６２】上記ＰＶＫの重合度ｎはこの発明ではとく
に限定されないが、２０〜５０００程度が好ましい。重
合度ｎが上記範囲より小さすぎると耐熱性、密着性が不
十分になるおそれがあり、逆に上記範囲より大きすぎる
と、後述する溶液塗布法によって層を形成するのが困難
になるおそれがある。上記ｓ−ＴＡＺの層とＰＶＫの層
（ホール輸送性発光層）とを組み合わせた素子のさらに
好適な例としては、前記式(9)で表されるＡｌｑの層を
電子輸送層として組み合わせた、３層構造のものがあげ
られる。この３層構造の有機エレクトロルミネッセンス
素子においては、上記Ａｌｑの層の働きにより、ホール
輸送性発光層への電子注入特性がさらに改善され、より
一層効率のよい、発光輝度の高い青色発光が得られる。
に限定されないが、２０〜５０００程度が好ましい。重
合度ｎが上記範囲より小さすぎると耐熱性、密着性が不
十分になるおそれがあり、逆に上記範囲より大きすぎる
と、後述する溶液塗布法によって層を形成するのが困難
になるおそれがある。上記ｓ−ＴＡＺの層とＰＶＫの層
（ホール輸送性発光層）とを組み合わせた素子のさらに
好適な例としては、前記式(9)で表されるＡｌｑの層を
電子輸送層として組み合わせた、３層構造のものがあげ
られる。この３層構造の有機エレクトロルミネッセンス
素子においては、上記Ａｌｑの層の働きにより、ホール
輸送性発光層への電子注入特性がさらに改善され、より
一層効率のよい、発光輝度の高い青色発光が得られる。
【００６３】上記３層構造の素子の層構成についてはと
くに限定されない。しかし前述したように、ＰＶＫの層
がＩＴＯガラスやＩＴＯフィルム等の基材との密着性に
すぐれていることや、上記ＰＶＫの層が、専ら溶液塗布
法によって形成されること等を考慮すると、図２(a)に
示すように、ガラス基板４等の表面に形成された、ＩＴ
Ｏ（インジウム−チン−オキサイド）等の透明導電材料
からなる陽極４０上に、ホール輸送性発光層（ＰＶＫ
層）１、ｓ−ＴＡＺ層２０および電子輸送層（Ａｌｑ
層）３の３層を、この順に積層したものが好ましい。な
お図において符号５は、先の図１(a)(b)の場合と同様
に、Mg／Ag等の金属蒸着膜からなる陰極、Ｂは素子に駆
動電圧を印加する電源を示している。
くに限定されない。しかし前述したように、ＰＶＫの層
がＩＴＯガラスやＩＴＯフィルム等の基材との密着性に
すぐれていることや、上記ＰＶＫの層が、専ら溶液塗布
法によって形成されること等を考慮すると、図２(a)に
示すように、ガラス基板４等の表面に形成された、ＩＴ
Ｏ（インジウム−チン−オキサイド）等の透明導電材料
からなる陽極４０上に、ホール輸送性発光層（ＰＶＫ
層）１、ｓ−ＴＡＺ層２０および電子輸送層（Ａｌｑ
層）３の３層を、この順に積層したものが好ましい。な
お図において符号５は、先の図１(a)(b)の場合と同様
に、Mg／Ag等の金属蒸着膜からなる陰極、Ｂは素子に駆
動電圧を印加する電源を示している。
【００６４】ＰＶＫ層１、Ａｌｑ層３の膜厚は、この発
明ではとくに限定されず、組み合わされるｓ−ＴＡＺの
種類やその層の膜厚などに応じて、最適な膜厚範囲を設
定すればよい。ＰＶＫ層１は、当該層を構成するＰＶＫ
が高分子ゆえ、前記のように主として、ＰＶＫを含む材
料を適当な溶媒に溶解した塗布液を、基板上または他の
層上に塗布して乾燥させる溶液塗布法によって形成され
る。
明ではとくに限定されず、組み合わされるｓ−ＴＡＺの
種類やその層の膜厚などに応じて、最適な膜厚範囲を設
定すればよい。ＰＶＫ層１は、当該層を構成するＰＶＫ
が高分子ゆえ、前記のように主として、ＰＶＫを含む材
料を適当な溶媒に溶解した塗布液を、基板上または他の
層上に塗布して乾燥させる溶液塗布法によって形成され
る。
【００６５】一方Ａｌｑ層３とは、少なくともＡｌｑを
含む層であって、Ａｌｑのみからなる層の他、適当なバ
インダー中にＡｌｑを分散させたもの等が例としてあげ
られる。上記Ａｌｑ層３は、真空蒸着法等の気相成長法
により形成できる他、層を構成する材料を適当な溶媒に
溶解した塗布液を、基板上または他の層上に塗布して乾
燥させる溶液塗布法によって形成することもできる。
含む層であって、Ａｌｑのみからなる層の他、適当なバ
インダー中にＡｌｑを分散させたもの等が例としてあげ
られる。上記Ａｌｑ層３は、真空蒸着法等の気相成長法
により形成できる他、層を構成する材料を適当な溶媒に
溶解した塗布液を、基板上または他の層上に塗布して乾
燥させる溶液塗布法によって形成することもできる。
【００６６】なお上記ＰＶＫ層１およびＡｌｑ層３は、
それぞれ各種添加剤等の、ＰＶＫ、Ａｌｑの機能を阻害
しない他の成分を含んでいてもよい。〈第３発明〉 つぎにこの発明のうち、ホール輸送層と電子輸送層の間
に、前記一般式(1)で表されるｓ−ＴＡＺからなるキャ
リヤ輸送制御層が介装された３層構造を特徴とする、第
３の有機エレクトロルミネッセンス素子について説明す
る。
それぞれ各種添加剤等の、ＰＶＫ、Ａｌｑの機能を阻害
しない他の成分を含んでいてもよい。〈第３発明〉 つぎにこの発明のうち、ホール輸送層と電子輸送層の間
に、前記一般式(1)で表されるｓ−ＴＡＺからなるキャ
リヤ輸送制御層が介装された３層構造を特徴とする、第
３の有機エレクトロルミネッセンス素子について説明す
る。
【００６７】この発明の有機エレクトロルミネッセンス
素子は、たとえば図２(b)に示すように、ガラス基板４
の表面に形成された、ＩＴＯ（インジウム−チン−オキ
サイド）等の透明導電材料からなる陽極４０上に、ホー
ル輸送層１０、ｓ−ＴＡＺからなるキャリヤ輸送制御層
２３および電子輸送層３の３層を積層することで構成さ
れる。３層の形成順序はこの逆でもよい。要するに、ホ
ール輸送層１０と電子輸送層３の間に、ｓ−ＴＡＺから
なるキャリヤ輸送制御層２３が介装されていればよい。
なお図において符号５は、先の各図の場合と同様に、Mg
／Ag等の金属蒸着膜からなる陰極、Ｂは素子に駆動電圧
を印加する電源を示している。
素子は、たとえば図２(b)に示すように、ガラス基板４
の表面に形成された、ＩＴＯ（インジウム−チン−オキ
サイド）等の透明導電材料からなる陽極４０上に、ホー
ル輸送層１０、ｓ−ＴＡＺからなるキャリヤ輸送制御層
２３および電子輸送層３の３層を積層することで構成さ
れる。３層の形成順序はこの逆でもよい。要するに、ホ
ール輸送層１０と電子輸送層３の間に、ｓ−ＴＡＺから
なるキャリヤ輸送制御層２３が介装されていればよい。
なお図において符号５は、先の各図の場合と同様に、Mg
／Ag等の金属蒸着膜からなる陰極、Ｂは素子に駆動電圧
を印加する電源を示している。
【００６８】ここでいう、ｓ−ＴＡＺからなるキャリヤ
輸送制御層２３とは、少なくともｓ−ＴＡＺを含む層で
あって、ｓ−ＴＡＺのみからなる層の他、適当なバイン
ダー中にｓ−ＴＡＺを分散させたもの等が例としてあげ
られる。上記ｓ−ＴＡＺ層は、真空蒸着法等の気相成長
法により形成できる他、層を構成する材料を適当な溶媒
に溶解した塗布液を、基板上または他の層上に塗布して
乾燥させる溶液塗布法によって形成することもできる。
また上記ｓ−ＴＡＺからなるキャリヤ輸送制御層２３
は、各種添加剤等の、ｓ−ＴＡＺの機能を阻害しない他
の成分を含んでいてもよい。
輸送制御層２３とは、少なくともｓ−ＴＡＺを含む層で
あって、ｓ−ＴＡＺのみからなる層の他、適当なバイン
ダー中にｓ−ＴＡＺを分散させたもの等が例としてあげ
られる。上記ｓ−ＴＡＺ層は、真空蒸着法等の気相成長
法により形成できる他、層を構成する材料を適当な溶媒
に溶解した塗布液を、基板上または他の層上に塗布して
乾燥させる溶液塗布法によって形成することもできる。
また上記ｓ−ＴＡＺからなるキャリヤ輸送制御層２３
は、各種添加剤等の、ｓ−ＴＡＺの機能を阻害しない他
の成分を含んでいてもよい。
【００６９】上記ｓ−ＴＡＺからなるキャリヤ輸送制御
層２３は、先に述べたようにその材料や膜厚を選択する
ことで、ホール輸送層１０および電子輸送層３のいずれ
か一方または両方を、高輝度、高効率で発光させる働き
をする。上記ｓ−ＴＡＺからなるキャリヤ輸送制御層２
３の働きを、当該キャリヤ輸送制御層２３としてｓ−Ｔ
ＡＺの蒸着膜（ｓ−ＴＡＺ層）を使用し、ホール輸送層
１０として、前記式(8)で表されるＴＰＤの蒸着膜（Ｔ
ＰＤ層）を使用し、かつ電子輸送層３として、前記式
(9)で表されるＡｌｑの蒸着膜（Ａｌｑ層）を使用する
場合を例にとって、以下に説明する。
層２３は、先に述べたようにその材料や膜厚を選択する
ことで、ホール輸送層１０および電子輸送層３のいずれ
か一方または両方を、高輝度、高効率で発光させる働き
をする。上記ｓ−ＴＡＺからなるキャリヤ輸送制御層２
３の働きを、当該キャリヤ輸送制御層２３としてｓ−Ｔ
ＡＺの蒸着膜（ｓ−ＴＡＺ層）を使用し、ホール輸送層
１０として、前記式(8)で表されるＴＰＤの蒸着膜（Ｔ
ＰＤ層）を使用し、かつ電子輸送層３として、前記式
(9)で表されるＡｌｑの蒸着膜（Ａｌｑ層）を使用する
場合を例にとって、以下に説明する。
【００７０】一般に有機絶縁膜へのキャリヤの注入は空
間電荷によって制限を受け、流れる電流量はキャリヤの
移動度および電界強度の２乗に比例し、かつ有機絶縁膜
の膜厚の３乗に反比例する。つまり電界強度が高く、移
動度が大きいほどキャリヤの注入は促進され、膜厚が大
きいほど制限される。図６に示すように、ＴＰＤ層１０
とＡｌｑ層３とを組み合わせた２層構造の素子（前記Ta
ngらの素子に相当）においては、陽極４０と陰極５との
間に直流電場を印加すると、まずホールがＴＰＤ層１０
中に注入され、ＴＰＤ／Ａｌｑ界面でブロックされて空
間電荷を形成する（図６(a)）。
間電荷によって制限を受け、流れる電流量はキャリヤの
移動度および電界強度の２乗に比例し、かつ有機絶縁膜
の膜厚の３乗に反比例する。つまり電界強度が高く、移
動度が大きいほどキャリヤの注入は促進され、膜厚が大
きいほど制限される。図６に示すように、ＴＰＤ層１０
とＡｌｑ層３とを組み合わせた２層構造の素子（前記Ta
ngらの素子に相当）においては、陽極４０と陰極５との
間に直流電場を印加すると、まずホールがＴＰＤ層１０
中に注入され、ＴＰＤ／Ａｌｑ界面でブロックされて空
間電荷を形成する（図６(a)）。
【００７１】このときＡｌｑ層３にかかる電界強度は、
ＴＰＤ／Ａｌｑ界面の空間電荷のため、両極４０，５間
にかけられた見かけの電界強度より大きくなり、それに
よって電子がＡｌｑ層３に注入され始める（図６
(b)）。そして、ＴＰＤ／Ａｌｑ界面付近のＡｌｑ層３
中でホールと電子の再結合によって励起子が発生し（図
６(c)）、Ａｌｑが励起されて発光する。
ＴＰＤ／Ａｌｑ界面の空間電荷のため、両極４０，５間
にかけられた見かけの電界強度より大きくなり、それに
よって電子がＡｌｑ層３に注入され始める（図６
(b)）。そして、ＴＰＤ／Ａｌｑ界面付近のＡｌｑ層３
中でホールと電子の再結合によって励起子が発生し（図
６(c)）、Ａｌｑが励起されて発光する。
【００７２】ＴＰＤ層１０とＡｌｑ層３の間にｓ−ＴＡ
Ｚ層を介装した場合も、ホールおよび電子の注入順序は
同様であり、図３に示すように、ｓ−ＴＡＺ層２３の膜
厚が十分に大きい場合（約１５０Å以上の場合）には、
このｓ−ＴＡＺ層２３が、先の発明で説明したようにホ
ールブロッキング性にすぐれるため、陽陰両極４０，５
間に直流電場を印加することでＴＰＤ層１０に注入され
たホールは、ＴＰＤ／ＴＡＺ界面でブロックされる（図
３(a)）。
Ｚ層を介装した場合も、ホールおよび電子の注入順序は
同様であり、図３に示すように、ｓ−ＴＡＺ層２３の膜
厚が十分に大きい場合（約１５０Å以上の場合）には、
このｓ−ＴＡＺ層２３が、先の発明で説明したようにホ
ールブロッキング性にすぐれるため、陽陰両極４０，５
間に直流電場を印加することでＴＰＤ層１０に注入され
たホールは、ＴＰＤ／ＴＡＺ界面でブロックされる（図
３(a)）。
【００７３】そしてこのホールによって空間電荷が形成
されることでＡｌｑ層３に注入された電子は、上記ｓ−
ＴＡＺ層２３が電子輸送性にすぐれるため、ＴＰＤ／Ｔ
ＡＺ界面まで輸送され（図３(b)）、この界面でホール
と電子の再結合によって励起子が発生し（図３(c)）、
ＴＡＺより励起エネルギー凖位の低いＴＰＤが、発生し
た励起子によって励起されて発光する。
されることでＡｌｑ層３に注入された電子は、上記ｓ−
ＴＡＺ層２３が電子輸送性にすぐれるため、ＴＰＤ／Ｔ
ＡＺ界面まで輸送され（図３(b)）、この界面でホール
と電子の再結合によって励起子が発生し（図３(c)）、
ＴＡＺより励起エネルギー凖位の低いＴＰＤが、発生し
た励起子によって励起されて発光する。
【００７４】一方、図４に示すようにｓ−ＴＡＺ層２３
の膜厚が十分に小さい場合（約５０Å以下の場合）は、
陽陰両極４０，５間に直流電場を印加することでＴＰＤ
層１０に注入されたホールがｓ−ＴＡＺ層２３を通過
し、ＴＡＺ／Ａｌｑ界面でブロックされて空間電荷を形
成する（図４(a)）。ホールがｓ−ＴＡＺ層２３を通過
するようになるのは、前記のようにキャリヤ（この場合
ホール）の注入量が、有機絶縁膜であるｓ−ＴＡＺ層２
３の膜厚の３乗に反比例するためである。
の膜厚が十分に小さい場合（約５０Å以下の場合）は、
陽陰両極４０，５間に直流電場を印加することでＴＰＤ
層１０に注入されたホールがｓ−ＴＡＺ層２３を通過
し、ＴＡＺ／Ａｌｑ界面でブロックされて空間電荷を形
成する（図４(a)）。ホールがｓ−ＴＡＺ層２３を通過
するようになるのは、前記のようにキャリヤ（この場合
ホール）の注入量が、有機絶縁膜であるｓ−ＴＡＺ層２
３の膜厚の３乗に反比例するためである。
【００７５】そしてホールによって空間電荷が形成され
ることでＡｌｑ層３に電子が注入されると（図４
(b)）、ＴＡＺ／Ａｌｑ界面でホールと電子の再結合に
よって励起子が発生し（図４(c)）、ＴＡＺより励起エ
ネルギー凖位の低いＡｌｑが、発生した励起子によって
励起されて発光する。さらに図５に示すように、ｓ−Ｔ
ＡＺ層２３の膜厚が上記の中間である場合（約５０〜１
５０Å程度の場合）には、陽陰両極４０，５間に直流電
場を印加することでＴＰＤ層１０に注入されたホール
は、ＴＰＤ／ＴＡＺ界面でブロックされるものと、ｓ−
ＴＡＺ層２３を通過してＴＡＺ／Ａｌｑ界面でブロック
されるものの両方が生じる（図５(a)）。
ることでＡｌｑ層３に電子が注入されると（図４
(b)）、ＴＡＺ／Ａｌｑ界面でホールと電子の再結合に
よって励起子が発生し（図４(c)）、ＴＡＺより励起エ
ネルギー凖位の低いＡｌｑが、発生した励起子によって
励起されて発光する。さらに図５に示すように、ｓ−Ｔ
ＡＺ層２３の膜厚が上記の中間である場合（約５０〜１
５０Å程度の場合）には、陽陰両極４０，５間に直流電
場を印加することでＴＰＤ層１０に注入されたホール
は、ＴＰＤ／ＴＡＺ界面でブロックされるものと、ｓ−
ＴＡＺ層２３を通過してＴＡＺ／Ａｌｑ界面でブロック
されるものの両方が生じる（図５(a)）。
【００７６】そしてホールによって空間電荷が形成され
ることでＡｌｑ層３に電子が注入されると（図５
(b)）、ＴＰＤ／ＴＡＺ界面とＴＡＺ／Ａｌｑ界面の両
方でホールと電子の再結合によって励起子が発生し（図
５(c)）、ＴＡＺより励起エネルギー凖位の低いＴＰＤ
およびＡｌｑがともに、発生した励起子によって励起さ
れて発光する。
ることでＡｌｑ層３に電子が注入されると（図５
(b)）、ＴＰＤ／ＴＡＺ界面とＴＡＺ／Ａｌｑ界面の両
方でホールと電子の再結合によって励起子が発生し（図
５(c)）、ＴＡＺより励起エネルギー凖位の低いＴＰＤ
およびＡｌｑがともに、発生した励起子によって励起さ
れて発光する。
【００７７】ＴＰＤ層１０に注入されたホールが、ＴＰ
Ｄ／ＴＡＺ界面でブロックされるものと、ｓ−ＴＡＺ層
２３を通過してＴＡＺ／Ａｌｑ界面でブロックされるも
のに分かれるのは、先にも述べたように、ホールの注入
量が、ｓ−ＴＡＺ層２３の膜厚の３乗に反比例するため
である。なお図５の素子の場合、ｓ−ＴＡＺ層２３はホ
ールと電子をともに通過させるので、このｓ−ＴＡＺ層
２３内で両者の再結合がおこることも十分に考えられ
る。しかしＴＡＺは４０００ｎｍ以下の短波長領域に発
光ピークを有しているため、もしｓ−ＴＡＺ層２３内で
ホールと電子が再結合して励起子が発生し、それによっ
てＴＡＺが励起されたとしても、より長波長領域に発光
ピークを有するＴＰＤ層またはＡｌｑ層のいずれか一
方、あるいは両方に励起エネルギーが移行するので、ｓ
−ＴＡＺ層２３自体が発光することはない。
Ｄ／ＴＡＺ界面でブロックされるものと、ｓ−ＴＡＺ層
２３を通過してＴＡＺ／Ａｌｑ界面でブロックされるも
のに分かれるのは、先にも述べたように、ホールの注入
量が、ｓ−ＴＡＺ層２３の膜厚の３乗に反比例するため
である。なお図５の素子の場合、ｓ−ＴＡＺ層２３はホ
ールと電子をともに通過させるので、このｓ−ＴＡＺ層
２３内で両者の再結合がおこることも十分に考えられ
る。しかしＴＡＺは４０００ｎｍ以下の短波長領域に発
光ピークを有しているため、もしｓ−ＴＡＺ層２３内で
ホールと電子が再結合して励起子が発生し、それによっ
てＴＡＺが励起されたとしても、より長波長領域に発光
ピークを有するＴＰＤ層またはＡｌｑ層のいずれか一
方、あるいは両方に励起エネルギーが移行するので、ｓ
−ＴＡＺ層２３自体が発光することはない。
【００７８】以上の説明から明らかなように、ＴＰＤ層
１０、ｓ−ＴＡＺ層２３およびＡｌｑ層３の組み合わせ
においては、ｓ−ＴＡＺ層２３の膜厚を上述した範囲内
で調整することにより、その働きを変化させることがで
きた。しかし、この発明における、ｓ−ＴＡＺからなる
キャリヤ輸送制御層２３の働きと、当該キャリヤ輸送制
御層２３の膜厚範囲との関係は、上記例とは必ずしも一
致しない。特定の働きをするキャリヤ輸送制御層２３の
膜厚の範囲は、各層を構成する材料の違い、層の構造の
違い（蒸着膜かバインダー分散膜か等）等の因子に基づ
き、自ずと違った値となる。
１０、ｓ−ＴＡＺ層２３およびＡｌｑ層３の組み合わせ
においては、ｓ−ＴＡＺ層２３の膜厚を上述した範囲内
で調整することにより、その働きを変化させることがで
きた。しかし、この発明における、ｓ−ＴＡＺからなる
キャリヤ輸送制御層２３の働きと、当該キャリヤ輸送制
御層２３の膜厚範囲との関係は、上記例とは必ずしも一
致しない。特定の働きをするキャリヤ輸送制御層２３の
膜厚の範囲は、各層を構成する材料の違い、層の構造の
違い（蒸着膜かバインダー分散膜か等）等の因子に基づ
き、自ずと違った値となる。
【００７９】図５の説明から明らかなように、ｓ−ＴＡ
Ｚからなるキャリヤ輸送制御層２３は、ホールの注入量
が膜厚の３乗に反比例することに起因して、その膜厚を
調整することにより、ホール輸送層１０および電子輸送
層３の発光強度の比率を変化させることができる。した
がって前記ＴＰＤ層とＡｌｑ層の組み合わせのように、
異なる発光スペクトルで発光するホール輸送層１０と電
子輸送層３を組み合せると、キャリヤ輸送制御層２３の
膜厚を適宜設定することで、両層の発光色の混色であ
る、素子全体の発光色の色合いを微調整できるという利
点もある。
Ｚからなるキャリヤ輸送制御層２３は、ホールの注入量
が膜厚の３乗に反比例することに起因して、その膜厚を
調整することにより、ホール輸送層１０および電子輸送
層３の発光強度の比率を変化させることができる。した
がって前記ＴＰＤ層とＡｌｑ層の組み合わせのように、
異なる発光スペクトルで発光するホール輸送層１０と電
子輸送層３を組み合せると、キャリヤ輸送制御層２３の
膜厚を適宜設定することで、両層の発光色の混色であ
る、素子全体の発光色の色合いを微調整できるという利
点もある。
【００８０】上記この発明の有機エレクトロルミネッセ
ンス素子は、ホール輸送層１０、ｓ−ＴＡＺからなるキ
ャリヤ輸送制御層２３および電子輸送層３の３層を備え
ていれば、その他の構成はとくに限定されない。キャリ
ヤ輸送制御層２３以外の各層は、当該キャリヤ輸送制御
層２３と同様に、真空蒸着法等の気相成長法によって形
成できる他、層を構成する材料を適当な溶媒に溶解した
塗布液を、基板上または他の層上に塗布して乾燥させる
溶液塗布法によって形成することもできる。
ンス素子は、ホール輸送層１０、ｓ−ＴＡＺからなるキ
ャリヤ輸送制御層２３および電子輸送層３の３層を備え
ていれば、その他の構成はとくに限定されない。キャリ
ヤ輸送制御層２３以外の各層は、当該キャリヤ輸送制御
層２３と同様に、真空蒸着法等の気相成長法によって形
成できる他、層を構成する材料を適当な溶媒に溶解した
塗布液を、基板上または他の層上に塗布して乾燥させる
溶液塗布法によって形成することもできる。
【００８１】なお、以上で説明したこの発明の第１〜第
３の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、そ
の空気中における保存安定性や連続発光時の寿命の向上
のために、素子を空気中の水分や酸素からシールドすべ
く、保護膜をコーティングしたり、当該保護膜をコート
した素子を、さらにガラスやポリマーで封止してもよ
い。
３の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、そ
の空気中における保存安定性や連続発光時の寿命の向上
のために、素子を空気中の水分や酸素からシールドすべ
く、保護膜をコーティングしたり、当該保護膜をコート
した素子を、さらにガラスやポリマーで封止してもよ
い。
【００８２】
【実施例】以下にこの発明を、実施例に基づき説明す
る。 ｓ−ＴＡＺの安定性評価 一般式(1)で表されるｓ−ＴＡＺに属する、前記式(1a)
で表されるｓ−ＴＡＺ１および式(1b)で表されるｓ−Ｔ
ＡＺ２と、前記式(2)で表されるＴＡＺ０とを、それぞ
れＩＴＯ（インジウム−チン−オキサイド）コートガラ
ス基板（旭硝子社製、ＩＴＯ膜厚１５００〜１６００
Å）上に、真空蒸着法により成膜して、膜厚１０００Å
の薄膜を形成した。蒸着の条件は、到達真空度：１〜２
×１０-5Torr、基板温度：室温、蒸着速度：２〜４Å／
秒であった。
る。 ｓ−ＴＡＺの安定性評価 一般式(1)で表されるｓ−ＴＡＺに属する、前記式(1a)
で表されるｓ−ＴＡＺ１および式(1b)で表されるｓ−Ｔ
ＡＺ２と、前記式(2)で表されるＴＡＺ０とを、それぞ
れＩＴＯ（インジウム−チン−オキサイド）コートガラ
ス基板（旭硝子社製、ＩＴＯ膜厚１５００〜１６００
Å）上に、真空蒸着法により成膜して、膜厚１０００Å
の薄膜を形成した。蒸着の条件は、到達真空度：１〜２
×１０-5Torr、基板温度：室温、蒸着速度：２〜４Å／
秒であった。
【００８３】つぎに上記各サンプルを室温、空気中に放
置し、一定時間経過毎に、段差計を用いて薄膜の表面状
態を測定して、その平滑性を評価した。結果を図７〜図
１３に示す。なお各図は放置直後（＝０時間、図７）、
２４時間後（図８）、４８時間後（図９）、９６時間後
（図１０）、１６８時間後（図１１）、３８４時間後
（図１２）および５５２時間後（図１３）の測定結果を
示している。また各図において上段はＴＡＺ０の薄膜、
中段はｓ−ＴＡＺ１、下段はｓ−ＴＡＺ２の薄膜の測定
結果を示している。
置し、一定時間経過毎に、段差計を用いて薄膜の表面状
態を測定して、その平滑性を評価した。結果を図７〜図
１３に示す。なお各図は放置直後（＝０時間、図７）、
２４時間後（図８）、４８時間後（図９）、９６時間後
（図１０）、１６８時間後（図１１）、３８４時間後
（図１２）および５５２時間後（図１３）の測定結果を
示している。また各図において上段はＴＡＺ０の薄膜、
中段はｓ−ＴＡＺ１、下段はｓ−ＴＡＺ２の薄膜の測定
結果を示している。
【００８４】これらの図の結果から、ＴＡＺ０の薄膜
は、放置後４８時間経過した時点で、表面にこれまでに
ない凹凸が生じ、ＴＡＺ０の凝集や結晶化が発生したこ
とがわかった。これに対しｓ−ＴＡＺ１の薄膜は、放置
後５５２時間経過しても新たな凹凸は見られず、またｓ
−ＴＡＺ２の薄膜は、放置後３８４時間経過するまで新
たな凹凸が見られなかったことから、上記ｓ−ＴＡＺ
１、ｓ−ＴＡＺ２の薄膜はいずれも、ＴＡＺ０の薄膜に
比べて表面の凹凸の経時変化が少なく、熱安定性にすぐ
れており、素子の寿命を飛躍的に向上できることが確認
された。
は、放置後４８時間経過した時点で、表面にこれまでに
ない凹凸が生じ、ＴＡＺ０の凝集や結晶化が発生したこ
とがわかった。これに対しｓ−ＴＡＺ１の薄膜は、放置
後５５２時間経過しても新たな凹凸は見られず、またｓ
−ＴＡＺ２の薄膜は、放置後３８４時間経過するまで新
たな凹凸が見られなかったことから、上記ｓ−ＴＡＺ
１、ｓ−ＴＡＺ２の薄膜はいずれも、ＴＡＺ０の薄膜に
比べて表面の凹凸の経時変化が少なく、熱安定性にすぐ
れており、素子の寿命を飛躍的に向上できることが確認
された。
【００８５】比較例１ 前記式(3)で表されるＰＶＫと、このＰＶＫに対して５
モル％の、式(4)で表されるＴＰＢと、ＰＶＫに対して
０．３モル％の、式(5)で表されるクマリン６と、ＰＶ
Ｋに対して０．２モル％の、式(7)で表されるＤＣＭと
をジクロロメタンで溶解して塗布液を作製した。そして
この塗布液を、シート抵抗１５Ω／□のＩＴＯ（インジ
ウム−チン−オキサイド）コートガラス基板（旭硝子社
製、ＩＴＯ膜厚１５００〜１６００Å）上に、ディップ
コーティング法によって塗布し、乾燥させてホール輸送
性発光層を成膜した。
モル％の、式(4)で表されるＴＰＢと、ＰＶＫに対して
０．３モル％の、式(5)で表されるクマリン６と、ＰＶ
Ｋに対して０．２モル％の、式(7)で表されるＤＣＭと
をジクロロメタンで溶解して塗布液を作製した。そして
この塗布液を、シート抵抗１５Ω／□のＩＴＯ（インジ
ウム−チン−オキサイド）コートガラス基板（旭硝子社
製、ＩＴＯ膜厚１５００〜１６００Å）上に、ディップ
コーティング法によって塗布し、乾燥させてホール輸送
性発光層を成膜した。
【００８６】次いでこのホール輸送性発光層上に、電子
輸送材料としての、前記式(2)で表されるＴＡＺ０、お
よび式(9)で表されるＡｌｑを、この順に、真空蒸着法
によって成膜して２層構造の電子輸送層を形成した。発
光領域の寸法は縦０．５cm、横０．５cmの正方形状であ
った。またＴＡＺ層、Ａｌｑ層蒸着の条件は、到達真空
度：１〜２×１０-5Torr、基板温度：室温、蒸着速度：
２〜４Å／秒であり、各層の膜厚は、ホール輸送性発光
層＝４００〜５００Å、ＴＡＺ層＝２００Å、Ａｌｑ層
＝３００Åであった。
輸送材料としての、前記式(2)で表されるＴＡＺ０、お
よび式(9)で表されるＡｌｑを、この順に、真空蒸着法
によって成膜して２層構造の電子輸送層を形成した。発
光領域の寸法は縦０．５cm、横０．５cmの正方形状であ
った。またＴＡＺ層、Ａｌｑ層蒸着の条件は、到達真空
度：１〜２×１０-5Torr、基板温度：室温、蒸着速度：
２〜４Å／秒であり、各層の膜厚は、ホール輸送性発光
層＝４００〜５００Å、ＴＡＺ層＝２００Å、Ａｌｑ層
＝３００Åであった。
【００８７】つぎに上記Ａｌｑ層の上に、マグネシウム
と銀を共蒸着して膜厚２０００Å、Mg／Ag＝１０／１
（モル比）のMg／Ag電極層を形成した後、その上に銀を
単独蒸着して膜厚１０００Åの保護層を形成して、図１
(a)に示す層構成の有機エレクトロルミネッセンス素子
を得た。電極層の蒸着速度は１１Å／秒、保護層の蒸着
速度は１０Å／秒であった。
と銀を共蒸着して膜厚２０００Å、Mg／Ag＝１０／１
（モル比）のMg／Ag電極層を形成した後、その上に銀を
単独蒸着して膜厚１０００Åの保護層を形成して、図１
(a)に示す層構成の有機エレクトロルミネッセンス素子
を得た。電極層の蒸着速度は１１Å／秒、保護層の蒸着
速度は１０Å／秒であった。
【００８８】上記のようにして作製した有機エレクトロ
ルミネッセンス素子のＩＴＯ膜を陽極、Mg／Ag電極層を
陰極として、室温、大気中で両電極間に直流電場を印加
して発光層を発光させ、その発光輝度を、輝度計（ミノ
ルタ社製のＬＳ−１００）を用いて測定したところ、１
６Ｖの駆動電圧、２５０mA／cm2の電流密度で輝度３３
５２cd／ｍ2の白色発光が観測された。またこの白色発
光を、室温下、蛍光光度計（日立社製のＦ４０１０）を
用いて測定したところ、図１４に示すように、波長４０
０〜７００ｎｍの可視光領域全体に亘る発光スペクトル
が得られた。さらにこの素子を室温で数日間保持しても
外観に変化はみられず、また製造直後と同レベルの発光
輝度で発光させることができた。
ルミネッセンス素子のＩＴＯ膜を陽極、Mg／Ag電極層を
陰極として、室温、大気中で両電極間に直流電場を印加
して発光層を発光させ、その発光輝度を、輝度計（ミノ
ルタ社製のＬＳ−１００）を用いて測定したところ、１
６Ｖの駆動電圧、２５０mA／cm2の電流密度で輝度３３
５２cd／ｍ2の白色発光が観測された。またこの白色発
光を、室温下、蛍光光度計（日立社製のＦ４０１０）を
用いて測定したところ、図１４に示すように、波長４０
０〜７００ｎｍの可視光領域全体に亘る発光スペクトル
が得られた。さらにこの素子を室温で数日間保持しても
外観に変化はみられず、また製造直後と同レベルの発光
輝度で発光させることができた。
【００８９】実施例１ 前記ＴＡＺ０に代えて、前記式(1a)で表されるｓ−ＴＡ
Ｚ１を電子輸送材料として使用したこと以外は、比較例
１と同様にして有機エレクトロルミネッセンス素子を作
製し、その特性を調べたところ、比較例１と同様の発光
スペクトルを有する白色の発光が得られた。またこの素
子を、室温、不活性ガス雰囲気中で、初期輝度１００cd
／ｍ2で連続発光させたところ、１か月以上、連続発光
させることができた。
Ｚ１を電子輸送材料として使用したこと以外は、比較例
１と同様にして有機エレクトロルミネッセンス素子を作
製し、その特性を調べたところ、比較例１と同様の発光
スペクトルを有する白色の発光が得られた。またこの素
子を、室温、不活性ガス雰囲気中で、初期輝度１００cd
／ｍ2で連続発光させたところ、１か月以上、連続発光
させることができた。
【００９０】比較例２ ＰＶＫと、このＰＶＫに対して５モル％のＴＰＢとをジ
クロロメタンで溶解して塗布液を作製したこと以外は、
比較例１と同様にして有機エレクトロルミネッセンス素
子を作製し、その特性を調べたところ、１６Ｖの駆動電
圧、２２０mA／cm2の電流密度で輝度１５００cd／ｍ2の
青色発光が観測された。またこの青色発光を、前記蛍光
光度計を用いて測定したところ、図１５に示すように、
波長４５０ｎｍにピークを有する発光スペクトルが得ら
れ、ＴＰＢからの発光であることが確認された。さらに
この素子を室温で数日間保持しても外観に変化はみられ
ず、また製造直後と同レベルの発光輝度で発光させるこ
とができた。
クロロメタンで溶解して塗布液を作製したこと以外は、
比較例１と同様にして有機エレクトロルミネッセンス素
子を作製し、その特性を調べたところ、１６Ｖの駆動電
圧、２２０mA／cm2の電流密度で輝度１５００cd／ｍ2の
青色発光が観測された。またこの青色発光を、前記蛍光
光度計を用いて測定したところ、図１５に示すように、
波長４５０ｎｍにピークを有する発光スペクトルが得ら
れ、ＴＰＢからの発光であることが確認された。さらに
この素子を室温で数日間保持しても外観に変化はみられ
ず、また製造直後と同レベルの発光輝度で発光させるこ
とができた。
【００９１】実施例２ 前記ＴＡＺ０に代えて、ｓ−ＴＡＺ１を電子輸送材料と
して使用したこと以外は、比較例２と同様にして有機エ
レクトロルミネッセンス素子を作製し、その特性を調べ
たところ、比較例２と同様の発光スペクトルを有する青
色の発光が得られた。またこの素子を、室温、不活性ガ
ス雰囲気中で、初期輝度１００cd／ｍ2で連続発光させ
たところ、１か月以上、連続発光させることができた。
して使用したこと以外は、比較例２と同様にして有機エ
レクトロルミネッセンス素子を作製し、その特性を調べ
たところ、比較例２と同様の発光スペクトルを有する青
色の発光が得られた。またこの素子を、室温、不活性ガ
ス雰囲気中で、初期輝度１００cd／ｍ2で連続発光させ
たところ、１か月以上、連続発光させることができた。
【００９２】比較例３ ＰＶＫと、このＰＶＫに対して１モル％のクマリン６と
をジクロロメタンで溶解して塗布液を作製したこと以外
は、比較例１と同様にして有機エレクトロルミネッセン
ス素子を作製し、その特性を調べたところ、１６Ｖの駆
動電圧、３４０mA／cm2の電流密度で輝度２２００cd／
ｍ2の緑色発光が観測された。またこの緑色発光を、前
記蛍光光度計を用いて測定したところ、図１６に示すよ
うに、波長５１０ｎｍにピークを有する発光スペクトル
が得られ、クマリン６からの発光であることが確認され
た。さらにこの素子を室温で数日間保持しても外観に変
化はみられず、また製造直後と同レベルの発光輝度で発
光させることができた。
をジクロロメタンで溶解して塗布液を作製したこと以外
は、比較例１と同様にして有機エレクトロルミネッセン
ス素子を作製し、その特性を調べたところ、１６Ｖの駆
動電圧、３４０mA／cm2の電流密度で輝度２２００cd／
ｍ2の緑色発光が観測された。またこの緑色発光を、前
記蛍光光度計を用いて測定したところ、図１６に示すよ
うに、波長５１０ｎｍにピークを有する発光スペクトル
が得られ、クマリン６からの発光であることが確認され
た。さらにこの素子を室温で数日間保持しても外観に変
化はみられず、また製造直後と同レベルの発光輝度で発
光させることができた。
【００９３】実施例３ 前記ＴＡＺ０に代えて、ｓ−ＴＡＺ１を電子輸送材料と
して使用したこと以外は、比較例３と同様にして有機エ
レクトロルミネッセンス素子を作製し、その特性を調べ
たところ、比較例３と同様の発光スペクトルを有する緑
色の発光が得られた。またこの素子を、室温、不活性ガ
ス雰囲気中で、初期輝度１００cd／ｍ2で連続発光させ
たところ、１か月以上、連続発光させることができた。
して使用したこと以外は、比較例３と同様にして有機エ
レクトロルミネッセンス素子を作製し、その特性を調べ
たところ、比較例３と同様の発光スペクトルを有する緑
色の発光が得られた。またこの素子を、室温、不活性ガ
ス雰囲気中で、初期輝度１００cd／ｍ2で連続発光させ
たところ、１か月以上、連続発光させることができた。
【００９４】比較例４ ＰＶＫと、このＰＶＫに対して０．１モル％のＤＣＭと
をジクロロメタンで溶解して塗布液を作製したこと以外
は、比較例１と同様にして有機エレクトロルミネッセン
ス素子を作製し、その特性を調べたところ、１６Ｖの駆
動電圧、２１０mA／cm2の電流密度で輝度１１００cd／
ｍ2の白色発光が観測された。またこの白色発光を、前
記蛍光光度計を用いて測定したところ、図１７に示すよ
うに、波長４１０ｎｍのＰＶＫからの発光と、波長５５
０ｎｍのＤＣＭからの発光であることが確認された。
をジクロロメタンで溶解して塗布液を作製したこと以外
は、比較例１と同様にして有機エレクトロルミネッセン
ス素子を作製し、その特性を調べたところ、１６Ｖの駆
動電圧、２１０mA／cm2の電流密度で輝度１１００cd／
ｍ2の白色発光が観測された。またこの白色発光を、前
記蛍光光度計を用いて測定したところ、図１７に示すよ
うに、波長４１０ｎｍのＰＶＫからの発光と、波長５５
０ｎｍのＤＣＭからの発光であることが確認された。
【００９５】そこで、塗布液における、ＰＶＫに対する
ＤＣＭの濃度を２モル％にして同様に素子を作製し、そ
の特性を調べたところ、波長５５０ｎｍのピークが波長
４１０ｎｍのピークより大きくなって、発光はオレンジ
色となった。さらにこれらの素子を室温で数日間保持し
ても外観に変化はみられず、また製造直後と同レベルの
発光輝度で発光させることができた。
ＤＣＭの濃度を２モル％にして同様に素子を作製し、そ
の特性を調べたところ、波長５５０ｎｍのピークが波長
４１０ｎｍのピークより大きくなって、発光はオレンジ
色となった。さらにこれらの素子を室温で数日間保持し
ても外観に変化はみられず、また製造直後と同レベルの
発光輝度で発光させることができた。
【００９６】実施例４ 前記ＴＡＺ０に代えて、ｓ−ＴＡＺ１を電子輸送材料と
して使用したこと以外は、比較例４と同様にして有機エ
レクトロルミネッセンス素子を作製し、その特性を調べ
たところ、比較例４と同様の発光スペクトルを有する白
色またはオレンジ色の発光が得られた。またこれらの素
子を、室温、不活性ガス雰囲気中で、初期輝度１００cd
／ｍ2で連続発光させたところ、１か月以上、連続発光
させることができた。
して使用したこと以外は、比較例４と同様にして有機エ
レクトロルミネッセンス素子を作製し、その特性を調べ
たところ、比較例４と同様の発光スペクトルを有する白
色またはオレンジ色の発光が得られた。またこれらの素
子を、室温、不活性ガス雰囲気中で、初期輝度１００cd
／ｍ2で連続発光させたところ、１か月以上、連続発光
させることができた。
【００９７】実施例５ シート抵抗１５Ω／□のＩＴＯ（インジウム−チン−オ
キサイド）コートガラス基板（旭硝子社製、ＩＴＯ膜厚
１５００〜１６００Å）上に、ホール輸送性発光材料と
しての、前記式(3)で表されるＰＶＫを、ジクロロエタ
ンを溶媒とするディップコーティング法によって成膜
し、次いでこのＰＶＫ層の上に、前記式(1a)で表される
ｓ−ＴＡＺ１、および電子輸送材料としての、前記式
(9)で表されるＡｌｑをこの順に、真空蒸着法により成
膜した。発光領域の寸法は縦０．５cm、横０．５cmの正
方形状であった。また蒸着の条件は比較例１と同様であ
り、形成された各層の膜厚は、ＰＶＫ層（ホール輸送性
発光層）＝４００Å、ｓ−ＴＡＺ層＝２００Å、Ａｌｑ
層（電子輸送層）＝３００Åであった。
キサイド）コートガラス基板（旭硝子社製、ＩＴＯ膜厚
１５００〜１６００Å）上に、ホール輸送性発光材料と
しての、前記式(3)で表されるＰＶＫを、ジクロロエタ
ンを溶媒とするディップコーティング法によって成膜
し、次いでこのＰＶＫ層の上に、前記式(1a)で表される
ｓ−ＴＡＺ１、および電子輸送材料としての、前記式
(9)で表されるＡｌｑをこの順に、真空蒸着法により成
膜した。発光領域の寸法は縦０．５cm、横０．５cmの正
方形状であった。また蒸着の条件は比較例１と同様であ
り、形成された各層の膜厚は、ＰＶＫ層（ホール輸送性
発光層）＝４００Å、ｓ−ＴＡＺ層＝２００Å、Ａｌｑ
層（電子輸送層）＝３００Åであった。
【００９８】つぎに上記Ａｌｑ層の上に、マグネシウム
と銀を共蒸着して膜厚２０００Å、Mg／Ag＝１０／１
（モル比）のMg／Ag電極層を形成した後、その上に銀を
単独蒸着して膜厚１０００Åの保護層を形成して、図２
(a)に示す層構造の有機エレクトロルミネッセンス素子
を得た。電極層および保護層の蒸着速度は比較例１と同
様であった。
と銀を共蒸着して膜厚２０００Å、Mg／Ag＝１０／１
（モル比）のMg／Ag電極層を形成した後、その上に銀を
単独蒸着して膜厚１０００Åの保護層を形成して、図２
(a)に示す層構造の有機エレクトロルミネッセンス素子
を得た。電極層および保護層の蒸着速度は比較例１と同
様であった。
【００９９】上記のようにして作製した有機エレクトロ
ルミネッセンス素子のＩＴＯ膜を陽極、Mg／Ag電極層を
陰極として、室温、大気中で両電極間に直流電場を印加
して発光層を発光させ、その発光輝度を、輝度計（ミノ
ルタ社製のＬＳ−１００）を用いて測定したところ、４
Ｖから発光が始まり、最大１５Ｖ（２７０mA／cm2）の
駆動電圧で輝度１５００cd／ｍ2の青色発光が観測され
た。ＣＲＴの青色域の発光輝度が２０〜３０cd／ｍ2程
度であることを考えると、本実施例の素子の青色発光
は、極めて高輝度であることがわかる。
ルミネッセンス素子のＩＴＯ膜を陽極、Mg／Ag電極層を
陰極として、室温、大気中で両電極間に直流電場を印加
して発光層を発光させ、その発光輝度を、輝度計（ミノ
ルタ社製のＬＳ−１００）を用いて測定したところ、４
Ｖから発光が始まり、最大１５Ｖ（２７０mA／cm2）の
駆動電圧で輝度１５００cd／ｍ2の青色発光が観測され
た。ＣＲＴの青色域の発光輝度が２０〜３０cd／ｍ2程
度であることを考えると、本実施例の素子の青色発光
は、極めて高輝度であることがわかる。
【０１００】またこの青色発光を室温下、蛍光光度計
（日立社製のＦ４０１０）を用いて測定したところ、波
長４１０ｎｍにピークを有する発光スペクトルが得られ
た。この発光スペクトルは、ＰＶＫ自体の発光スペクト
ルとほぼ一致することから、実施例５の素子は、ＰＶＫ
層が発光していることか確認された。またこの素子を、
室温、不活性ガス雰囲気中で、初期輝度１００cd／ｍ2
で連続発光させたところ、１か月以上、連続発光させる
ことができた。
（日立社製のＦ４０１０）を用いて測定したところ、波
長４１０ｎｍにピークを有する発光スペクトルが得られ
た。この発光スペクトルは、ＰＶＫ自体の発光スペクト
ルとほぼ一致することから、実施例５の素子は、ＰＶＫ
層が発光していることか確認された。またこの素子を、
室温、不活性ガス雰囲気中で、初期輝度１００cd／ｍ2
で連続発光させたところ、１か月以上、連続発光させる
ことができた。
【０１０１】比較例５ ｓ−ＴＡＺ１に代えて、ＴＡＺ０を電子輸送材料として
使用したこと以外は、実施例５と同様にして有機エレク
トロルミネッセンス素子を作製し、この素子を、室温、
不活性ガス雰囲気中で、初期輝度１００cd／ｍ2で連続
発光させたところ、１０時間で発光が停止した。
使用したこと以外は、実施例５と同様にして有機エレク
トロルミネッセンス素子を作製し、この素子を、室温、
不活性ガス雰囲気中で、初期輝度１００cd／ｍ2で連続
発光させたところ、１０時間で発光が停止した。
【０１０２】実施例６ Ａｌｑ層を省略したこと以外は、上記実施例５と同様に
して有機エレクトロルミネッセンス素子を作製し、その
特性を調べたところ、発光開始電圧がやや高くなり、電
流最大値が小さくなったが、実施例５と同様に高輝度の
青色発光が得られた。
して有機エレクトロルミネッセンス素子を作製し、その
特性を調べたところ、発光開始電圧がやや高くなり、電
流最大値が小さくなったが、実施例５と同様に高輝度の
青色発光が得られた。
【０１０３】またこの素子を、室温、不活性ガス雰囲気
中で、初期輝度１００cd／ｍ2で連続発光させたとこ
ろ、１か月以上、連続発光させることができた。実施例７ シート抵抗１５Ω／□のＩＴＯ（インジウム−チン−オ
キサイド）コートガラス基板（旭硝子社製、ＩＴＯ膜厚
１５００〜１６００Å）上に、ＴＰＤ、ｓ−ＴＡＺ２、
およびＡｌｑをこの順に、真空蒸着法により成膜した。
発光領域の寸法は縦０．５cm、横０．５cmの正方形状で
あった。また蒸着の条件は比較例１と同様であり、形成
された各層の膜厚は、ＴＰＤ層（ホール輸送層）＝４０
０Å、ｓ−ＴＡＺ層（キャリヤ輸送制御層）＝１５０
Å、Ａｌｑ層（電子輸送層）＝４５０Åであった。
中で、初期輝度１００cd／ｍ2で連続発光させたとこ
ろ、１か月以上、連続発光させることができた。実施例７ シート抵抗１５Ω／□のＩＴＯ（インジウム−チン−オ
キサイド）コートガラス基板（旭硝子社製、ＩＴＯ膜厚
１５００〜１６００Å）上に、ＴＰＤ、ｓ−ＴＡＺ２、
およびＡｌｑをこの順に、真空蒸着法により成膜した。
発光領域の寸法は縦０．５cm、横０．５cmの正方形状で
あった。また蒸着の条件は比較例１と同様であり、形成
された各層の膜厚は、ＴＰＤ層（ホール輸送層）＝４０
０Å、ｓ−ＴＡＺ層（キャリヤ輸送制御層）＝１５０
Å、Ａｌｑ層（電子輸送層）＝４５０Åであった。
【０１０４】つぎに上記Ａｌｑ層の上に、マグネシウム
と銀を共蒸着して膜厚２０００Å、Mg／Ag＝１０／１
（モル比）のMg／Ag電極層を形成した後、その上に銀を
単独蒸着して膜厚１０００Åの保護層を形成して、図２
(b)に示す層構造の有機エレクトロルミネッセンス素子
を得た。電極層および保護層の蒸着速度は比較例１と同
様であった。
と銀を共蒸着して膜厚２０００Å、Mg／Ag＝１０／１
（モル比）のMg／Ag電極層を形成した後、その上に銀を
単独蒸着して膜厚１０００Åの保護層を形成して、図２
(b)に示す層構造の有機エレクトロルミネッセンス素子
を得た。電極層および保護層の蒸着速度は比較例１と同
様であった。
【０１０５】上記のようにして作製した有機エレクトロ
ルミネッセンス素子のＩＴＯ膜を陽極、Mg／Ag電極層を
陰極として、室温、大気中で両電極間に直流電場を印加
して発光層を発光させ、その発光輝度を、輝度計（ミノ
ルタ社製のＬＳ−１００）を用いて測定したところ、最
大１５Ｖ（２００mA／cm2）の駆動電圧で輝度６０００c
d／ｍ2の青色発光が観測された。
ルミネッセンス素子のＩＴＯ膜を陽極、Mg／Ag電極層を
陰極として、室温、大気中で両電極間に直流電場を印加
して発光層を発光させ、その発光輝度を、輝度計（ミノ
ルタ社製のＬＳ−１００）を用いて測定したところ、最
大１５Ｖ（２００mA／cm2）の駆動電圧で輝度６０００c
d／ｍ2の青色発光が観測された。
【０１０６】またこの青色発光を室温下、蛍光光度計
（日立社製のＦ４０１０）を用いて測定したところ、波
長４６４ｎｍにピークを有する発光スペクトルが得られ
た。この発光スペクトルは、ＴＰＤの単独蒸着膜の発光
スペクトルとほぼ一致することから、実施例７の素子
は、ＴＰＤ層が発光していることか確認された。またこ
の素子を、室温、不活性ガス雰囲気中で、初期輝度１０
０cd／ｍ2で連続発光させたところ、５日間に亘って連
続発光させることができた。
（日立社製のＦ４０１０）を用いて測定したところ、波
長４６４ｎｍにピークを有する発光スペクトルが得られ
た。この発光スペクトルは、ＴＰＤの単独蒸着膜の発光
スペクトルとほぼ一致することから、実施例７の素子
は、ＴＰＤ層が発光していることか確認された。またこ
の素子を、室温、不活性ガス雰囲気中で、初期輝度１０
０cd／ｍ2で連続発光させたところ、５日間に亘って連
続発光させることができた。
【０１０７】実施例８，９ キャリヤ輸送制御層としてのｓ−ＴＡＺ層を、ｓ−ＴＡ
Ｚ１からなる膜厚５０Åの蒸着膜（実施例８）、または
ｓ−ＴＡＺ１からなる膜厚１００Åの蒸着膜（実施例
９）としたこと以外は、実施例７と同様にして有機エレ
クトロルミネッセンス素子を作製した。
Ｚ１からなる膜厚５０Åの蒸着膜（実施例８）、または
ｓ−ＴＡＺ１からなる膜厚１００Åの蒸着膜（実施例
９）としたこと以外は、実施例７と同様にして有機エレ
クトロルミネッセンス素子を作製した。
【０１０８】比較例６ ｓ−ＴＡＺ層に代えて、ＴＡＺ０からなる膜厚１００Å
の蒸着膜をキャリヤ輸送制御層としたこと以外は、実施
例７と同様にして有機エレクトロルミネッセンス素子を
作製した。上記実施例８，９および比較例６の素子の発
光スペクトルを、実施例７と同様にして測定したとこ
ろ、実施例８および比較例６の素子は、Ａｌｑ層の発光
色である緑色発光と、ＴＰＤ層の発光色である青色発光
の混合した青緑色に発光したが、実施例９の素子は、Ｔ
ＰＤ層の発光色である青色発光を示し、このことから、
ｓ−ＴＡＺ１からなるｓ−ＴＡＺ層は、ＴＡＺ０からな
るものに比べて高いホールブロッキング性を有すること
が確認された。
の蒸着膜をキャリヤ輸送制御層としたこと以外は、実施
例７と同様にして有機エレクトロルミネッセンス素子を
作製した。上記実施例８，９および比較例６の素子の発
光スペクトルを、実施例７と同様にして測定したとこ
ろ、実施例８および比較例６の素子は、Ａｌｑ層の発光
色である緑色発光と、ＴＰＤ層の発光色である青色発光
の混合した青緑色に発光したが、実施例９の素子は、Ｔ
ＰＤ層の発光色である青色発光を示し、このことから、
ｓ−ＴＡＺ１からなるｓ−ＴＡＺ層は、ＴＡＺ０からな
るものに比べて高いホールブロッキング性を有すること
が確認された。
【０１０９】
【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明の第１の
有機エレクトロルミネッセンス素子は、ホール輸送性発
光層が、高分子中に色素を分子分散して構成されるた
め、従来の低分子量の材料からなるホール輸送層等に比
べて耐熱性にすぐれている。またこのホール輸送性発光
層は、ＩＴＯガラスやＩＴＯフィルム等の基材との密着
性にもすぐれている。このため、素子の発光時の発熱に
よる劣化、凝集、結晶化等が起こりにくいホール輸送性
発光層を形成でき、素子の安定性を向上できる。
有機エレクトロルミネッセンス素子は、ホール輸送性発
光層が、高分子中に色素を分子分散して構成されるた
め、従来の低分子量の材料からなるホール輸送層等に比
べて耐熱性にすぐれている。またこのホール輸送性発光
層は、ＩＴＯガラスやＩＴＯフィルム等の基材との密着
性にもすぐれている。このため、素子の発光時の発熱に
よる劣化、凝集、結晶化等が起こりにくいホール輸送性
発光層を形成でき、素子の安定性を向上できる。
【０１１０】またこのホール輸送性発光層を、一般式
(1)で表されるｓ−ＴＡＺからなる電子輸送層と組み合
わせることにより、従来の単層のものに比べてキャリヤ
の注入効率、とくに電子の注入効率が向上するので、高
効率、高輝度での発光が可能となる。しかも上記ｓ−Ｔ
ＡＺは安定性にすぐれるため、素子の寿命を飛躍的に向
上できる。
(1)で表されるｓ−ＴＡＺからなる電子輸送層と組み合
わせることにより、従来の単層のものに比べてキャリヤ
の注入効率、とくに電子の注入効率が向上するので、高
効率、高輝度での発光が可能となる。しかも上記ｓ−Ｔ
ＡＺは安定性にすぐれるため、素子の寿命を飛躍的に向
上できる。
【０１１１】さらに、溶液調整により簡単に、高分子中
に色素を分散できることから、多種の色素を同時に分散
することも可能で、色素の種類や組み合わせによって、
Ｒ，Ｇ，Ｂの三原色による色純度のよいマルチカラー表
示や白色発光、自然光発光を実現できる。また、この発
明の第２の有機エレクトロルミネッセンス素子によれ
ば、とくにホールブロッキング性にすぐれた上記ｓ−Ｔ
ＡＺの層の作用により、電子とホールの結合効率を、従
来よりもさらに向上できるとともに、両者が結合してで
きた励起子を、より有効に、発光層内に閉じ込めること
ができる。また上記ｓ−ＴＡＺは安定性にすぐれるた
め、素子の寿命を飛躍的に向上できる。
に色素を分散できることから、多種の色素を同時に分散
することも可能で、色素の種類や組み合わせによって、
Ｒ，Ｇ，Ｂの三原色による色純度のよいマルチカラー表
示や白色発光、自然光発光を実現できる。また、この発
明の第２の有機エレクトロルミネッセンス素子によれ
ば、とくにホールブロッキング性にすぐれた上記ｓ−Ｔ
ＡＺの層の作用により、電子とホールの結合効率を、従
来よりもさらに向上できるとともに、両者が結合してで
きた励起子を、より有効に、発光層内に閉じ込めること
ができる。また上記ｓ−ＴＡＺは安定性にすぐれるた
め、素子の寿命を飛躍的に向上できる。
【０１１２】このためこの発明の有機エレクトロルミネ
ッセンス素子は、発光効率、発光輝度が高く、かつ安定
性にもすぐれたものとなる。またこの発明の有機エレク
トロルミネッセンス素子においては、上記のようにホー
ルブロッキング性にすぐれたｓ−ＴＡＺの層を、発光効
率が十分でない青色発光の発光層と組み合わせること
で、従来は実用化が困難であった高輝度の青色発光を実
現することも可能である。
ッセンス素子は、発光効率、発光輝度が高く、かつ安定
性にもすぐれたものとなる。またこの発明の有機エレク
トロルミネッセンス素子においては、上記のようにホー
ルブロッキング性にすぐれたｓ−ＴＡＺの層を、発光効
率が十分でない青色発光の発光層と組み合わせること
で、従来は実用化が困難であった高輝度の青色発光を実
現することも可能である。
【０１１３】とくに青色発光を示し、かつ高分子である
ＰＶＫの層を、上記ｓ−ＴＡＺの層とを組み合わせる
と、より一層高効率、高輝度で、かつ安定性にすぐれた
青色発光の有機エレクトロルミネッセンス素子が得られ
る。また上記両者の組み合わせにＡｌｑの層を加えたも
のは、さらに高効率、高輝度で、かつ安定性にすぐれた
ものとなる。
ＰＶＫの層を、上記ｓ−ＴＡＺの層とを組み合わせる
と、より一層高効率、高輝度で、かつ安定性にすぐれた
青色発光の有機エレクトロルミネッセンス素子が得られ
る。また上記両者の組み合わせにＡｌｑの層を加えたも
のは、さらに高効率、高輝度で、かつ安定性にすぐれた
ものとなる。
【０１１４】さらに、この発明の第３の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子は、上記ｓ−ＴＡＺからなるキャリ
ヤ輸送制御層を、ホール輸送層と電子輸送層の間に介装
したものゆえ、先の発明と同様に、上記キャリヤ輸送制
御層による励起子の封じ込め効果により、ホール輸送層
または電子輸送層を発光層として高輝度、高効率で発光
でき、発光効率、発光輝度の向上とそれにともなう安定
性の向上が可能となるとともに、青色発光の発光効率を
実用的な範囲まで向上することができる。
ルミネッセンス素子は、上記ｓ−ＴＡＺからなるキャリ
ヤ輸送制御層を、ホール輸送層と電子輸送層の間に介装
したものゆえ、先の発明と同様に、上記キャリヤ輸送制
御層による励起子の封じ込め効果により、ホール輸送層
または電子輸送層を発光層として高輝度、高効率で発光
でき、発光効率、発光輝度の向上とそれにともなう安定
性の向上が可能となるとともに、青色発光の発光効率を
実用的な範囲まで向上することができる。
【０１１５】また上記ｓ−ＴＡＺは安定性にすぐれるた
め、素子の寿命を飛躍的に向上できる。またｓ−ＴＡＺ
の膜厚を選択すると、ホール輸送層および電子輸送層の
いずれか一方または両方を、高輝度、高効率で発光させ
ることができるので、上記ホール輸送層、電子輸送層に
互いに異なる発光スペクトルの材料を用いることによ
り、１つの素子で、２つ以上の互いに異なる発光スペク
トルの発光が可能となり、従来のエレクトロルミネッセ
ンス素子では不可能であった、Ｒ，Ｇ，Ｂの三原色によ
るマルチカラー表示や白色発光等の発光を実用化し得る
可能性がある。
め、素子の寿命を飛躍的に向上できる。またｓ−ＴＡＺ
の膜厚を選択すると、ホール輸送層および電子輸送層の
いずれか一方または両方を、高輝度、高効率で発光させ
ることができるので、上記ホール輸送層、電子輸送層に
互いに異なる発光スペクトルの材料を用いることによ
り、１つの素子で、２つ以上の互いに異なる発光スペク
トルの発光が可能となり、従来のエレクトロルミネッセ
ンス素子では不可能であった、Ｒ，Ｇ，Ｂの三原色によ
るマルチカラー表示や白色発光等の発光を実用化し得る
可能性がある。
【０１１６】したがって上記３つのこの発明の有機エレ
クトロルミネッセンス素子は、低電圧で駆動でき、しか
も有機材料からなるため可撓性を有する大面積の発光素
子の製造に有効に利用でき、将来に亘って、表示、照
明、ディスプレイ等の分野での利用可能性が高い。
クトロルミネッセンス素子は、低電圧で駆動でき、しか
も有機材料からなるため可撓性を有する大面積の発光素
子の製造に有効に利用でき、将来に亘って、表示、照
明、ディスプレイ等の分野での利用可能性が高い。
【図１】同図(a)は、この発明の第１の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子のうち、電子輸送層が２層構造の素
子を示す断面図、同図(b)は、電子輸送層が単層の素子
を示す断面図である。
ルミネッセンス素子のうち、電子輸送層が２層構造の素
子を示す断面図、同図(b)は、電子輸送層が単層の素子
を示す断面図である。
【図２】同図(a)は、この発明の第２の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子の好適な例としての、３層構造の素
子を示す断面図、同図(b)は、この発明の第３の有機エ
レクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図であ
る。
ルミネッセンス素子の好適な例としての、３層構造の素
子を示す断面図、同図(b)は、この発明の第３の有機エ
レクトロルミネッセンス素子の一例を示す断面図であ
る。
【図３】同図(a)〜(c)は、上記第３の有機エレクトロル
ミネッセンス素子の３層構造のうち、キャリヤ輸送制御
層としてのｓ−ＴＡＺ層の膜厚が十分に大きい素子の発
光原理を、順を追って説明する図である。
ミネッセンス素子の３層構造のうち、キャリヤ輸送制御
層としてのｓ−ＴＡＺ層の膜厚が十分に大きい素子の発
光原理を、順を追って説明する図である。
【図４】同図(a)〜(c)は、キャリヤ輸送制御層としての
ｓ−ＴＡＺ層の膜厚が十分に小さい素子の発光原理を、
順を追って説明する図である。
ｓ−ＴＡＺ層の膜厚が十分に小さい素子の発光原理を、
順を追って説明する図である。
【図５】同図(a)〜(c)は、キャリヤ輸送制御層としての
ｓ−ＴＡＺ層の膜厚が、図３および図４の場合の中間で
ある素子の発光原理を、順を追って説明する図である。
ｓ−ＴＡＺ層の膜厚が、図３および図４の場合の中間で
ある素子の発光原理を、順を追って説明する図である。
【図６】同図(a)〜(c)は、ホール輸送層としてのＴＰＤ
層と、電子輸送層としてのＡｌｑ層との間にｓ−ＴＡＺ
層を介装しない２層構造の素子の発光原理を、順を追っ
て説明する図である。
層と、電子輸送層としてのＡｌｑ層との間にｓ−ＴＡＺ
層を介装しない２層構造の素子の発光原理を、順を追っ
て説明する図である。
【図７】ｓ−ＴＡＺとＴＡＺ０の熱安定性を評価すべ
く、これらの材料からなる蒸着膜を空気中に放置した直
後の段階における、各蒸着膜の表面状態の測定結果を示
すグラフである。
く、これらの材料からなる蒸着膜を空気中に放置した直
後の段階における、各蒸着膜の表面状態の測定結果を示
すグラフである。
【図８】各蒸着膜を空気中に放置して２４時間経過した
段階における、各蒸着膜の表面状態の測定結果を示すグ
ラフである。
段階における、各蒸着膜の表面状態の測定結果を示すグ
ラフである。
【図９】各蒸着膜を空気中に放置して４８時間経過した
段階における、各蒸着膜の表面状態の測定結果を示すグ
ラフである。
段階における、各蒸着膜の表面状態の測定結果を示すグ
ラフである。
【図１０】各蒸着膜を空気中に放置して９６時間経過し
た段階における、各蒸着膜の表面状態の測定結果を示す
グラフである。
た段階における、各蒸着膜の表面状態の測定結果を示す
グラフである。
【図１１】各蒸着膜を空気中に放置して１６８時間経過
した段階における、各蒸着膜の表面状態の測定結果を示
すグラフである。
した段階における、各蒸着膜の表面状態の測定結果を示
すグラフである。
【図１２】各蒸着膜を空気中に放置して３８４時間経過
した段階における、各蒸着膜の表面状態の測定結果を示
すグラフである。
した段階における、各蒸着膜の表面状態の測定結果を示
すグラフである。
【図１３】各蒸着膜を空気中に放置して５５２時間経過
した段階における、各蒸着膜の表面状態の測定結果を示
すグラフである。
した段階における、各蒸着膜の表面状態の測定結果を示
すグラフである。
【図１４】本発明の比較例１で作製した有機エレクトロ
ルミネッセンス素子の、発光スペクトルを測定した結果
を示すグラフである。
ルミネッセンス素子の、発光スペクトルを測定した結果
を示すグラフである。
【図１５】本発明の比較例２で作製した有機エレクトロ
ルミネッセンス素子の、発光スペクトルを測定した結果
を示すグラフである。
ルミネッセンス素子の、発光スペクトルを測定した結果
を示すグラフである。
【図１６】本発明の比較例３で作製した有機エレクトロ
ルミネッセンス素子の、発光スペクトルを測定した結果
を示すグラフである。
ルミネッセンス素子の、発光スペクトルを測定した結果
を示すグラフである。
【図１７】本発明の比較例４で作製した有機エレクトロ
ルミネッセンス素子の、発光スペクトルを測定した結果
を示すグラフである。
ルミネッセンス素子の、発光スペクトルを測定した結果
を示すグラフである。
１ ホール輸送性発光層 ２ 電子輸送層 ３ 電子輸送層（Ａｌｑ層） １０ ホール輸送層 ２０ ｓ−ＴＡＺ層 ２１ ＴＡＺ層 ２２ Ａｌｑ層 ２３ キャリヤ輸送制御層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−790（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−200889（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−295695（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−152897（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−243393（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−29078（ＪＰ，Ａ) Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖ ｏｌ．32（1993）ｐｐ．Ｌ917−920 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H05B 33/00 - 33/28 ＣＡＰＬＵＳ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)
Claims (8)
- 【請求項１】少なくとも、電子輸送層とホール輸送性発
光層とを備えるとともに、上記ホール輸送性発光層が、
少なくとも１種の色素を高分子中に分子分散して構成さ
れ、かつ電子輸送層が、一般式(1)： 【化１】 （式中、Ｒ 1 ，Ｒ 2 ，Ｒ 3 ，Ｒ 4 およびＲ 5 は、同一または
異なって、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリ
ール基またはアラルキル基を示す。但し、Ｒ 1 ，Ｒ 2 ，Ｒ
3 ，Ｒ 4 およびＲ 5 は同時に水素原子ではない。）で表さ
れる１，２，４−トリアゾール誘導体の層単独で構成さ
れるか、または上記１，２，４−トリアゾール誘導体の
層とトリス（８−キノリノラート）アルミニウム(III)
錯体の層の２層により構成されてい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】ホール輸送性発光層が、それ自体キャリヤ
輸送性を有する高分子中に色素を分子分散して構成され
るか、またはキャリヤ輸送性を有しない高分子に、色素
と、低分子のホール輸送材料とを分子分散して構成され
ている請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素
子。 - 【請求項３】それ自体キャリヤ輸送性を有する高分子が
ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールである請求項２記載の有
機エレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項４】ホール輸送性発光層の発光スペクトルが、
波長４００〜７００ｎｍの可視光領域全体に亘るよう
に、当該ホール輸送性発光層に分子分散される色素が複
数種、組み合わされている請求項１記載の有機エレクト
ロルミネッセンス素子。 - 【請求項５】少なくとも、一般式(1)： 【化２】 （式中、Ｒ 1 ，Ｒ 2 ，Ｒ 3 ，Ｒ 4 およびＲ 5 は、同一または
異なって、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリ
ール基またはアラルキル基を示す。但し、Ｒ 1 ，Ｒ 2 ，Ｒ
3 ，Ｒ 4 およびＲ 5 は同時に水素原子ではない。）で表さ
れる１，２，４−トリアゾール誘導体の層を備えること
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６】ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールの層を、ホ
ール輸送性発光層として備えている請求項５記載の有機
エレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項７】トリス（８−キノリノラート）アルミニウ
ム(III)錯体の層を、電子輸送層として備えている請求
項５記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項８】ホール輸送層と電子輸送層とを備えるとと
もに、当該両層の間に、一般式(1)： 【化３】 （式中、Ｒ 1 ，Ｒ 2 ，Ｒ 3 ，Ｒ 4 およびＲ 5 は、同一または
異なって、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリ
ール基またはアラルキル基を示す。但し、Ｒ 1 ，Ｒ 2 ，Ｒ
3 ，Ｒ 4 およびＲ 5 は同時に水素原子ではない。）で表さ
れる１，２，４−トリアゾール誘導体からなり、ホール
および電子のうち少なくとも一方を選択的に輸送するキ
ャリヤ輸送制御層が介装されてい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。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6112502A JP2937015B2 (ja) | 1993-07-28 | 1994-05-26 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
| CA002168236A CA2168236A1 (en) | 1994-05-26 | 1995-02-23 | Organic electroluminescent device |
| DE69530654T DE69530654T2 (de) | 1994-05-26 | 1995-02-23 | Organische elektroluminizente elemente |
| PCT/JP1995/000289 WO1995033014A1 (fr) | 1994-05-26 | 1995-02-23 | Elements electroluminescents organiques |
| EP95909987A EP0712916B1 (en) | 1994-05-26 | 1995-02-23 | Organic electroluminescent elements |
| TW084101754A TW421668B (en) | 1994-05-26 | 1995-02-23 | Organic electroluminescent device |
| US08/591,432 US5834130A (en) | 1994-05-26 | 1995-02-23 | Organic electroluminescent device |
| KR1019960700380A KR100227607B1 (ko) | 1994-05-26 | 1995-02-23 | 유기일렉트로루미너센스소자 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18622493 | 1993-07-28 | ||
| JP5-186224 | 1993-07-28 | ||
| JP6112502A JP2937015B2 (ja) | 1993-07-28 | 1994-05-26 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0790260A JPH0790260A (ja) | 1995-04-04 |
| JP2937015B2 true JP2937015B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=26451643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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