JP3535847B2

JP3535847B2 - 有機発光素子

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Publication number: JP3535847B2
Application number: JP2001126887A
Authority: JP
Inventors: 雄一橋本; 和則上野; 章弘妹尾; 幸一鈴木; 浩田邊; 精二真下; 陽一大里; 伸一浦川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-04-26
Filing date: 2001-04-25
Publication date: 2004-06-07
Anticipated expiration: 2021-04-25
Also published as: JP2002015863A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光性物質からな
る有機物層を有し、電界を印加することにより注入され
た電荷の再結合エネルギーを直接光エネルギーに変換で
きる発光素子に関する。

【０００２】詳しくは、従来の白熱灯、蛍光灯あるいは
発光ダイオード等と異なり、大面積、高分解能、薄型、
軽量、高速動作、完全な固体デバイスという特徴を有
し、高度な要求を満たす可能性のある有機発光ダイオー
ド（ＯＬＥＤ）パネルに使用する発光素子に関する。

【０００３】

【従来の技術】有機材料の電界発光現象は１９６３年に
ポープ（Ｐｏｐｅ）らによってアントラセン単結晶で観
測され（Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．３８（１９６３）２
０４２）、それに続き１９６５年にヘルフリッヒ（Ｈｅ
ｌｆｉｎｃｈ）とシュナイダー（Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ）
は注入効率の良い溶液電極系を用いる事により比較的強
い注入型発光素子の観測に成功している（Ｐｈｙｓ．Ｒ
ｅｖ．Ｌｅｔｔ．１４（１９６５）２２９）。

【０００４】それ以来、米国特許３，１７２，８６２
号、米国特許３，１７３，０５０号、米国特許３，７１
０，１６７号、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．４４（１９６
６）２９０２，Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．５０（１９６
９）１４３６４、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．５８（１９
７３）１５４２、あるいはＣｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔ
ｔ．３６（１９７５）３４５等に報告されている様に、
共役の有機ホスト物質と縮合ベンゼン環を持つ共役の有
機活性化剤とで有機発光性物質を形成する研究が行われ
た。ナフタレン、アンスラセン、フェナンスレン、テト
ラセン、ピレン、ベンゾピレン、クリセン、ピセン、カ
ルバゾール、フルオレン、ビフェニル、ターフェニル、
トリフェニレンオキサイド、ジハロビフェニル、トラン
ス−スチルベン及び１，４−ジフェニルブタジエン等が
有機ホスト物質の例として示され、アンスラセン、テト
ラセン、及びペンタセン等が活性化剤の例として挙げら
れた。しかしこれらの有機発光性物質はいずれも１μｍ
以上をこえる厚さを持つ単一層として存在し、発光には
高電界が必要であった。

【０００５】この為、真空蒸着法による薄膜素子の研究
が進められた（例えばＴｈｉｎＳｏｌｉｄＦｉｌｍ
ｓ９４（１９８２）１７１、Ｐｏｌｙｍｅｒ２４
（１９８３）７４８、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．２５（１９８６）Ｌ７７３）。しかし薄膜化は駆動
電圧の低減には有効ではあったが、実用レベルの高輝度
の素子を得るには至らなかった。

【０００６】しかし近年タン（Ｔａｎｇ）らは（Ａｐｐ
ｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１（１９８７）９１３ある
いは米国特許４，３５６，４２９号）、陽極と陰極との
間に２つの極めて薄い層（電荷輸送層と発光層）を真空
蒸着で積層した発光素子を考案し、低い駆動電圧で高輝
度を実現した。この種の積層型有機ＬＥＤデバイスはそ
の後も活発に研究され、例えば特開昭５９−１９４３９
３号公報、米国特許４，５３９，５０７号、米国特許
４，７２０，４３２号、特開昭６３−２６４６９２号公
報、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５５（１９８９）
１４６７、特開平３−１６３１８８号公報等に記載され
ている。

【０００７】また更にＪｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．２７（１９８８）Ｌ２６９．Ｌ７１３には、キャリ
ア輸送と発光の機能を分離した３層構造の有機ＬＥＤ素
子が報告されており、発光色を決める発光層の色素の選
定に際してもキャリヤ輸送性能の制約が緩和され選択の
自由度がかなり増し、更には中央の発光層にホールと電
子（あるいは励起子）を有効に閉じ込めて発光の向上を
はかる可能性も示唆される。

【０００８】積層型有機ＬＥＤ素子の作成には、一般に
真空蒸着法が用いられているが、キャスティング法によ
ってもかなりの明るさの素子が得られる事が報告されて
いる（例えば、第５０回応物学会学術講演会講演予稿集
１００６（１９８９）及び第５０回応物学会学術講演会
講演予稿集１０４１（１９９０））。

【０００９】更には、ホール輸送化合物としてポリビニ
ルカルバゾール、電子輸送化合物としてオキサジアゾー
ル誘導体及び発光体としてクマリン６を混合した溶液か
ら浸漬塗布法で形成した混合１層型有機ＬＥＤ素子でも
かなり高い発光効率が得られる事が報告されている（例
えば、第３８回応物関係連合講演会講演予稿集１０８６
（１９９１））。

【００１０】上述の様に有機ＬＥＤデバイスにおける最
近の進歩は著しく広汎な用途の可能性を示唆している。

【００１１】しかしそれらの研究の歴史はまだまだ浅
く、未だその材料研究やデバイス化への研究は十分なさ
れていない。現状では更なる高輝度の光出力や長時間の
使用による経時変化や酸素を含む雰囲気気体や湿気など
による劣化等の耐久性の面に未だ問題がある。

【００１２】例えば、有機ＬＥＤ素子の発光層の材料で
ある蛍光性の有機固体は、水分、酸素等に弱い。また、
発光層上に直接あるいは正孔注入層または電子注入層を
介して設けられる電極は、酸化により特性が劣化し易
い。このため、従来の有機ＬＥＤ素子を大気中で駆動さ
せると発光特性が急激に劣化する。したがって、実用的
な有機ＬＥＤ素子や有機ＬＥＤデバイスを得るために
は、発光層に水分や酸素等が侵入しないように、また電
極が酸化されないように、素子を封止して長寿命化を図
る必要がある。

【００１３】しかしながら、有機ＬＥＤ素子について
は、有効な封止方法が未だ開発されていない。例えば、
無機ＥＬ素子を封止する方法、すなわち、背面電極の外
側に背面ガラス板を設け、背面電極と背面ガラス板との
間にシリコーンオイルを封入する方法を有機ＬＥＤ素子
に適用した場合には、電極を介して、あるいは電極と正
孔注入層または電子注入層とを介してシリコーンオイル
が発光層に侵入し、このシリコーンオイルにより発光層
が変性してしまうために、有機ＬＥＤ素子の発光特性が
大幅に劣化するかもしくは全く発光しなくなる。

【００１４】また、機械的保護等のために設けられてい
る樹脂コーティング層を有機ＬＥＤ素子の封止に応用し
た場合にも、ある種の樹脂コーティング液が上記のよう
にして発光層を溶かしてしまうために、有機ＬＥＤ素子
の発光特性が大幅に劣化するかもしくは全く発光しな
い。

【００１５】また、特開平５-２１１５９号公報には、
電極と発光層との間にチタン酸バリウムと吸湿性物質と
してのポリアミドを添加したものを含む絶縁層を設ける
構成、特開平６-１１９９７０号公報には、発光層と電
極の間にチタン酸バリウムの絶縁層と導電性補水層を設
ける構成が開示されている。しかし、電荷注入型である
有機発光素子において、このような絶縁層を有機物層と
電極間に設ける構成は、発光輝度の低下を招く恐れがあ
る。

【００１６】このため様々な封止技術が、例えば特開平
２−２６０３８８号公報、特開平３−２６１０９１号公
報、特開平４−１３７４８３号公報、特開平４−２１２
２８４号公報、特開平５−３６４７５号公報、特開平５
−８９９５９号公報、特開平５−１０１８８５号公報、
特開平５−３３５０８０号公報、特開平６−９６８５８
号公報、特開平６−１７６８６７号公報、特開平７−１
４６７５号公報、特開平７−１４７１８９号公報、特開
平７−１６１４７４号公報、特開平７−１６９５６９号
公報、特開平７−１９２８６８号公報、特開平８−７８
１５９号公報、特開平８−９６９５５号公報、特開平８
−９６９６２号公報、特開平８−１１１２８６号公報、
特開平８−１８５９８２号公報、特開平９−１５３３９
５号公報、特開平９−２０４９８１号公報、特開平９−
２４５９６４号公報、特開平１０−２７５６８０号公報
などにおいて、こころみられているが未だ十分に解決さ
れていない。

【００１７】また、有機ＬＥＤ素子の発光現象は、電極
から注入された電荷（電子と正孔）の再結合により引き
起こされる。しかしながら、その電荷の移動度は、有機
物層中に存在するトラップ等により、大きく阻害され、
電極から注入される電荷量（電子と正孔）のバランスが
くずれて発光輝度の低下が生じる。

【００１８】このため、素子を安定に駆動させたり、素
子の長寿命化を図るためには、素子内部の空間電荷現象
を改善しなければならない。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、この様な従
来技術の欠点を改善するためになされたものであり、素
子内の有機物層に水分や酸素などの進入を防止すると共
に、素子内部の空間電荷を解消し、長寿命で安定な光出
力を有する発光素子を提供することを目的とするもので
ある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、基板上
に、少なくとも陽極及び陰極と、これらの間に挟持され
た一層または複数層の有機物層を有する有機発光素子に
おいて、前記有機物層上の陽極または陰極上に、強誘電
体を含有する封止膜を有し、該封止膜上に対向電極を有
し、該対向電極はポーリング電源に接続されていること
を特徴とする有機発光素子である。

【００２１】本発明においては、前記封止膜を陰極上に
有し、前記対向電極には、陰極より高い電位、好ましく
は正の電位を印加すること、または前記封止膜を陽極上
に有し、前記対向電極には陽極より低い電位、好ましく
は負の電位を印加することがより好ましい。

【００２２】また、本発明における前記基板は、透明基
板であること、前記陽極はＩＴＯ（酸化錫インジウム）
を有する電極であることが好ましい。

【００２３】

【００２４】また、前記有機発光素子は、直流駆動又は
パルス駆動により発光する素子であることが好ましい。

【００２５】また、これらを組み合わせたものも本発明
に含まれる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って本発明を更に
詳細に説明する。

【００２７】図１は、本発明の発光素子の一例を示す断
面図である。同図において、本発明の発光素子は、透明
性の基板１上に、陽極２、一又は複数の有機化合物から
なる層（以下、有機物層と記す）３及び陰極４を順次設
けた構成からなる積層構造体５を有し、この積層された
陰極４上に封止膜６及び対向電極７が順次設けられたも
のである。

【００２８】本発明において、上記積層構造体５の構成
としては、下記〜電極（陰極）／発光層／正孔注入層／電極（陽極）電極（陽極）／発光層／電子注入層／電極（陰極）電極（陽極）／正孔注入層／発光層／電子注入層／電
極（陰極）電極（陽極または陰極）／発光層／電極（陰極または
陽極）があるが、本発明は上記のいずれの構成の積層構造体５
を有する発光素子に対しても適用することができる。

【００２９】また、これらの積層構造体５の形状、大き
さ、材質、製造方法等は発光素子の用途等に応じて適宜
選択されるものであるが、本発明では積層構造体５の形
状、大きさ、材質、製造方法等は問わない。ただし、長
寿命の発光素子を得るうえからは、積層構造体５の形成
過程での有機物層３の特性劣化をできるだけ抑止するこ
とが望ましく、そのためには、有機物層３の形成から対
向電極の形成までを一連の真空環境下で行うことが特に
好ましい。

【００３０】また、本発明の発光素子は前記積層構造体
５並びに前記封止膜６、対向電極７を囲繞するように気
密ケースが設けられているのが好ましい。

【００３１】この発光素子に常温常湿下で駆動電源８に
より、電圧を印加すると、電流量の増加に伴い発光現象
が観測される。

【００３２】この際、素子を流れる電流の増加に伴い、
ジュール熱が発生するため、封止膜６の強誘電材料、例
えばＢａＴｉＯ₃は、あるキュリー点で相転移を起こす
と共に、ポーリング電源９による電圧でポーリングされ
誘電分極を生じる。ＢａＴｉＯ₃などの強誘電体は、大
きな誘電分極（自発分極の履歴現像）を有しているた
め、素子の駆動終了後も、分極状態を保持しており、電
圧印加時に蓄積した有機物層３内の空間電荷を拡散さ
せ、素子の安定駆動、長寿命化が可能となる。

【００３３】本発明で用いられる強誘電体は、ＢａＴｉ
Ｏ₃に代表されるＢａＯ−ＴｉＯ₂系化合物、ＳｒＴｉＯ
₃、ＫＮｂＯ₃、ＬｉＮｂＯ₃、Ｓｒ_1-xＢａ_xＮｂ₂Ｏ₆や
γ−Ｂｉ₂Ｏ₃などのシレナイト構造複酸化物及び、Ｐｂ
（Ｚｒ・Ｔｉ）Ｏ₃やＰｂ⁺²イオンの一部を３価のＬａ
³⁺やＢｉ³⁺イオンで置換したものなどが使用される。

【００３４】本発明で用いられる強誘電体を含有する封
止膜６の製造方法としては、電子ビーム蒸着法、ＲＦス
パッタ法、イオンビームスパッタリング法、イオンプレ
ーティング法、ＣＶＤ法、ＭＯ−ＣＶＤ法等のドライプ
ロセスや、ゲルゾル法、アルコキシド法、蓚酸法、水熱
合成法等の化学的方法が挙げられる。

【００３５】また、本発明で用いられる封止膜６は、前
記強誘電体を含有した微粒子等をポリカーボネート樹
脂、ポリスチレン樹脂などの熱可塑性樹脂やフェノール
樹脂等の熱硬化性樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂な
どの紫外線硬化樹脂等を単独または共重合体ポリマーと
して１種又は２種以上混合したものに有機溶剤と共に分
散させ、スピンコーティング法等により成膜してもかま
わない。

【００３６】本発明の発光素子においては、有機物層３
の構成成分として電子写真感光体分野などで研究されて
いるホール輸送性化合物や高分子系ホール輸送材料（例
えば化１〜化４に示される化合物等）やドーパント発光
材料（例えば化５〜化６に示される化合物等）、あるい
は、電子輸送性発光材料や電子輸送性材料、高分子系電
子輸送性材料（例えば化７〜化１１に示される化合物
等）を必要に応じて２種以上使用することもできる。

【００３７】

【化１】

【００３８】

【化２】

【００３９】

【化３】

【００４０】

【化４】

【００４１】

【化５】

【００４２】

【化６】

【００４３】

【化７】

【００４４】

【化８】

【００４５】

【化９】

【００４６】

【化１０】

【００４７】

【化１１】

【００４８】本発明の発光素子において、有機物層３は
一般には真空蒸着あるいは適当な結着性樹脂と組み合わ
せて薄膜を形成する。

【００４９】上記結着剤としては広範囲な結着性樹脂よ
り選択でき、例えばポリビニルカルバゾール樹脂、ポリ
カーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート
樹脂、ブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニル
アセタール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、アクリル樹
脂、メタクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、
シリコン樹脂、ポリスルホン樹脂、尿素樹脂等が挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。これらは単
独または共重合体ポリマーとして１種または２種以上混
合して用いても良い。

【００５０】陽極２材料としては仕事関数がなるべく大
きなものが良く、例えば、ニッケル、金、白金、パラジ
ウム、セレン、レニウム、イリジウムやこれらの合金、
あるいは酸化錫、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）、ヨウ化
銅が好ましい。またポリ（３−メチルチオフェン）、ポ
リフェニレンスルフィドあるいはポリピロール等の導電
性ポリマーも使用出来る。

【００５１】一方、陰極４材料としては仕事関数が小さ
な銀、鉛、錫、マグネシウム、アルミニウム、カルシウ
ム、マンガン、インジウム、クロムあるいはこれらの合
金が用いられる。

【００５２】また、陽極２及び陰極４として用いる材料
のうち少なくとも一方は、素子の発光波長領域において
５０％より多くの光を透過する事が好ましい。

【００５３】また、本発明で用いる基板１としては、特
に限定されないが、透明性基板が好ましく、例えばガラ
ス、プラスチックフィルム等が用いられる。

【００５４】本発明の発光素子では、陽極２及び陰極４
並びに有機物層３よりなる積層構造体を更に外界から保
護するため、封止膜６（または対向電極７）上に保護層
を設けるのが好ましい。

【００５５】保護層には、例えばＳｉＯ、ＳｉＯ₂、Ａ
ｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ、ＺｒＯ₂、ＺｎＯなどの酸化物やＴｉ
Ｎ、Ａｌ₂Ｎ₃、Ｓｉ₃Ｎ₄などのチッ化物やＬｉＦ、Ｍｇ
Ｆ₂などのフッ化物に代表される無機物のほか、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリメチルメ
タクリレート、ポリイミド、ポリユリア、ポリテトラフ
ルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポ
リジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエ
チレン、ポリビニルトリメチルシラン、ポリシロキサン
などの電気絶縁性高分子化合物を真空蒸着法、スパッタ
法、化合気相蒸着法などの方法を用いて、単層または複
数層に積層して用いることができる。

【００５６】本発明の発光素子では、このようにして設
けた陽極２及び陰極４並びに有機物層３、封止膜６（及
び対向電極７及び保護膜）の外側に電気絶縁性ガラスや
プラスチックなどからなる気密ケースを設ける。気密ケ
ースは、例えば、電気絶縁性ガラスの場合、ガラス基板
等の基板上に、陽極、有機物層、陰極よりなる積層構造
体と電気絶縁性ガラスの間にシールド層を設けるための
すきまを作って、この電気絶縁性ガラスを被せ、基板の
縁部と電気絶縁性ガラスの縁部とを接着剤等を用いて貼
り合わせることにより気密ケースを設ける。

【００５７】また、この電気絶縁性ガラスはアルカリ含
有量の少ない高体積抵抗（３５０℃において１０⁷Ωｍ
以上）のものが好ましく、具体例としてはコーニング社
製＃７０５９が挙げられる。

【００５８】また、気密ケースがプラスチックの場合で
も、陽極２、有機物層３、陰極４よりなる積層構造体５
及び封止膜６（及び対向電極７）を十分覆うことができ
るものであれば、如何なる形状、材質であってもかまわ
ない。

【００５９】本発明の発光素子は、従来の白熱灯、蛍光
灯あるいは発光ダイオードなどと異なり、大面積、高分
解能、薄型、軽量、高速動作、完全な固体デバイスであ
り、高度な要求を満たす可能性のある有機ＬＥＤパネル
などに使用することができる。

【００６０】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。

【００６１】＜実施例１及び比較例１〜２＞２５×７５
×１ｍｍのサイズのガラス板［ＨＯＹＡ（株）製の色板
ガラス］を基板として用い、この基板上にＩＴＯ膜を１
００ｎｍの厚さで成膜して透明電極を形成した。この基
板をイソプロピルアルコールで３０分間超音波洗浄した
後、純水で５分間洗浄し、その後イソプロピルアルコー
ルでリンスした後に、乾燥Ｎ ₂ガスを吹き付けて乾燥さ
せた。そして最後に、ＵＶオゾン洗浄装置［（株）サム
コインターナシュナル製］で１０分間洗浄した。

【００６２】洗浄後の基板を市販の真空蒸着装置［日本
真空技術（株）製］の基板ホルダーに固定し、モリブデ
ン製抵抗加熱ボートに、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、ＴＰＤＡとい
う）を２００ｍｇ入れ、他のモリブデン製抵抗加熱ボー
トに昇華精製されたトリス（８−キノリノール）アルミ
ニウム（以下、Ａｌｑ．という）を２００ｍｇ入れて真
空チャンバー内を１×１０^-4Ｐａまで減圧した。

【００６３】次に、ＴＰＤＡを入れた前記抵抗加熱ボー
トを２１５〜２２０℃まで加熱して、ＴＰＤＡを蒸着速
度０．１〜０．３ｎｍ／ｓでＩＴＯ膜上に堆積させて、
膜厚４０ｎｍの正孔注入層を成膜した。このときの基板
温度は室温であった。次いで正孔注入層が成膜された基
板を基板ホルダーに固定したまま、Ａｌｑ．を入れたモ
リブデン製抵抗加熱ボートを２７５℃まで加熱して、Ａ
ｌｑ．を蒸着速度０．１〜０．２ｎｍ／ｓで正孔注入層
上に堆積させて、膜厚６０ｎｍの発光層を成膜した。こ
のときの基板温度も室温であった。

【００６４】次にマグネシウム１ｇを予め入れておいた
モリブデン製抵抗加熱ボートと銀５００ｍｇを予め入れ
ておいたモリブデン製抵抗加熱ボートとをそれぞれ加熱
し、マグネシウムを約１．５ｎｍ／ｓの蒸着導度で蒸着
させ、同時に銀を約０．１ｎｍ／ｓの蒸着速度で蒸着さ
せて、マグネシウムと銀との混合金属からなる膜厚２０
０ｎｍの電極（陰極）を発光層上に設けた。この様にし
てガラス基板上にＩＴＯ膜層（陽極）、正孔注入層、発
光層、および陰極を設けたことで有機ＬＥＤ素子が得ら
れた。

【００６５】この後、ガラス基板上に設けられたＩＴＯ
層、正孔注入層、発光層、および陰極からなる積層構造
体の外表面に、積層構造体の形成に用いた真空蒸着装置
と同じ装置を用いて、正孔注入層及び発光層の形成から
の一連の真空環境下で、以下の要領で封止膜を設けた。

【００６６】まず蒸着源ターゲットとしてＰｂ₃Ｏ₄とＴ
ｉＯ₂粉末を混合、仮焼、粉砕した粉末を石英皿にのせ
保持した。

【００６７】次いで真空チャンバー内を１×１０^-4Ｐａ
まで減圧した後、ｒｆスパッタリング法を用いてスパッ
タリングガス（Ａｒ：Ｏ₂＝９：１）をガス圧３０Ｐａ
になるよう導入し、ｒｆ電圧１．６ｋＶ、ｒｆ入力１５
０Ｗでターゲットをスパッタリングし、陰極上に膜厚
０．５μｍのＰｂＴｉＯ₃を含有する封止膜を設けた。

【００６８】さらに、ｒｆ放電及びガスの導入を止めた
後、対向電極としてアルミニウムを封止膜上に１５０ｎ
ｍになるよう成膜した。

【００６９】次に、この真空蒸着装置内に、窒素ガスを
注入し、大気圧に戻した後、電気絶縁性ガラス（コーニ
ング社製♯７０５９）よりなる気密ケースをかぶせ、エ
ポキシ系接着剤（商品名：セメダインスーパー５，セメ
ダイン社製）で張り合わせて実施例１の有機ＬＥＤ素子
を作製した。

【００７０】また、封止膜と対向電極を設けなかった以
外は実施例１と全く同様にして有機ＬＥＤ素子を作製
し、比較例１用の素子とした。更に、発光層であるＡｌ
ｑ．層と陰極の間に封止膜を設け、対向電極を設けなか
った以外は実施例１と全く同様にして有機ＬＥＤ素子を
作製し、比較例２用の素子とした。

【００７１】これらの素子に駆動電流１０ｍＡ／ｃ
ｍ²、ポーリング電圧８Ｖ（但し、比較例１及び２の素
子はなし）でＯＮ時間（通電）：１秒、ＯＦＦ時間：５
秒のサイクルで２０００時間駆動した。

【００７２】実施例１の素子の発光輝度は、初期２００
ｃｄ／ｍ²、２０００時間後１２０ｃｄ／ｍ²であったの
に対し、比較例１の素子の発光輝度は２０００時間後１
０ｃｄ／ｍ²にまで低下した。また、比較例２の素子は
電流がほとんど流れず、発光が観測されなかった。

【００７３】＜実施例２、比較例３＞実施例１と同様の方法で、ガラス基板上にＩＴＯ膜（陽
極）、正孔注入層、発光層、及び陰極を設けた。

【００７４】次に、この真空蒸着装置内に窒素ガスを注
入し、大気圧に戻した後、クロロホルム溶液中に平均粒
径０．２μｍのＢａＴｉＯ₃粒子とポリカーボネート樹
脂を重量比２：１で混合・分散した塗料をスピンコーテ
ィングした後、乾燥させ厚さ１μｍの封止膜を形成し
た。さらに実施例１と同様にして対向電極を設け、気密
ケースを貼り合わせて有機ＬＥＤ素子を作製した。ま
た、対向電極を設けなかった以外は実施例２と全く同様
にして有機ＬＥＤ素子を作製し、比較例３用の素子とし
た。

【００７５】実施例２の素子に対し、ポーリング電圧を
１５Ｖとした以外は実施例１と同様の評価を行ったとこ
ろ、初期の発光輝度２００ｃｄ／ｍ²に対し、２０００
時間後も１００ｃｄ／ｍ²と比較例１の素子に比べ長寿
命であった。また、対向電極を設けていないためポーリ
ング電圧を印加できない比較例３の素子は、実施例２の
素子には及ばなかったものの、初期の発光輝度２００ｃ
ｄ／ｍ²に対し、２０００時間後は５０ｃｄ／ｍ²と比較
例１の素子に比べ長寿命であった。

【００７６】＜実施例３＞封止膜を下記の材料及び方法で成膜した以外は、実施例
１と全く同様にして有機ＬＥＤ素子を作製した。

【００７７】まず蒸着源ターゲットとしてＰｂＴｉ
Ｏ₃、（Ｐｂ_1-xＬａ_x）Ｔｉ_1-x/4Ｏ₃、Ｐｂ（Ｚｒ_xＴ
_1-x）Ｏ₃の高純度粉末（９９．９％）とＰｂＯ粉末を石
英皿にのせ保持した。

【００７８】次いで真空チャンバー内を１×１０^-4Ｐａ
まで減圧した後、マグネトロンスパッタ法を用いてスパ
ッタリングガス（Ａｒ：Ｏ₂＝７：３）をガス圧１０Ｐ
ａになるよう導入し、陽極電圧２．６ｋＶ、電力密度２
Ｗ／ｃｍ²でターゲットをスパッタリングし、成膜レー
ト５０Å／ｍｉｎで陰極上に膜厚０．４μｍのＰＺＴを
含有する封止膜を設けた。

【００７９】次に、実施例１と同様にして対向電極、気
密ケースを設けて、有機ＬＥＤ素子を作製した。この素
子に対しポーリング電圧を１０Ｖとした以外は実施例１
と同様の評価を行ったところ、初期の発光輝度２００ｃ
ｄ／ｍ²に対し、２０００時間後も１４０ｃｄ／ｍ²と比
較例１の素子に比べ長寿命であった。

【００８０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば素子の有
機物層に蓄積した空間電荷を拡散させることができ、安
定な長期間の素子駆動が可能な発光素子を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の発光素子の一例を示す断面図である。

【符号の説明】

１基板２陽極３有機物層４陰極５積層構造体６封止膜７対向電極８駆動電源９ポーリング電源

フロントページの続き (72)発明者鈴木幸一東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者田邊浩東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者真下精二東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者大里陽一東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者浦川伸一東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (56)参考文献特開平７−176384（ＪＰ，Ａ) 特開平10−214042（ＪＰ，Ａ) 特開平６−13545（ＪＰ，Ａ) 特開平７−176184（ＪＰ，Ａ) 特開平11−307249（ＪＰ，Ａ) 特開平６−168785（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05B 33/00 - 33/28

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に、少なくとも陽極及び陰極と、
これらの間に挟持された一層または複数層の有機物層を
有する有機発光素子において、前記有機物層上の陽極ま
たは陰極上に、強誘電体を含有する封止膜を有し、該封
止膜上に対向電極を有し、該対向電極はポーリング電源
に接続されていることを特徴とする有機発光素子。
【請求項２】前記封止膜を陰極上に有することを特徴
とする請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項３】前記対向電極には、前記陰極より高い電
位が印加されることを特徴とする請求項２に記載の有機
発光素子。
【請求項４】前記対向電極には、正の電位が印加され
ることを特徴とする請求項３に記載の有機発光素子。
【請求項５】前記封止膜を陽極上に有することを特徴
とする請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項６】前記対向電極には、前記陽極よりも低い
電位が印加されることを特徴とする請求項５に記載の有
機発光素子。
【請求項７】前記対向電極には、負の電位が印加され
ることを特徴とする請求項６に記載の有機発光素子。
【請求項８】前記基板は、透明基板であることを特徴
とする請求項１乃至７のいずれかに記載の有機発光素
子。
【請求項９】前記陽極はＩＴＯ（酸化錫インジウム）
を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに
記載の有機発光素子。
【請求項１０】前記有機発光素子は、直流駆動又はパ
ルス駆動により発光が行われることを特徴とする請求項
１乃至９のいずれかに記載の有機発光素子。