JP4392050B2

JP4392050B2 - 有機発光素子

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Publication number: JP4392050B2
Application number: JP2008512094A
Authority: JP
Inventors: 賢一福岡; 地潮細川; 浩延森下; 均熊
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 2006-04-20
Filing date: 2007-04-13
Publication date: 2009-12-24
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Description

本発明は有機発光素子、特に、有機ＥＬ素子に関する。

電界発光を利用したＥＬ素子は、自己発光のため視認性が高く、かつ完全固体素子であるため、耐衝撃性に優れる等の特長を有することから、各種表示装置における発光素子としての利用が注目されている。
このＥＬ素子には、発光材料に無機化合物を用いてなる無機ＥＬ素子と、有機化合物を用いてなる有機ＥＬ素子とがあり、このうち、特に有機ＥＬ素子は、印加電圧を大幅に低くし得る上に、フルカラー化が容易であって、消費電力が小さく、面発光が可能であることから、次世代の発光素子として開発がなされている。
この有機ＥＬ素子の構成については、陽極／発光層／陰極の構成を基本とし、高効率で長寿命の有機ＥＬ素子を目指して、様々な素子構成が検討されている。

例えば、特許文献１は、陽極／ｎ型有機化合物層／ｐ型有機化合物層／発光層／陰極の構成からなる発光素子が開示されている。
しかし、この素子構成では、ｎ型有機化合物層とｐ型有機化合物層の間のアフィニティレベルの差が大きく、負バイアスが加えられた陽極からｎ型有機化合物に注入された電子は、界面を越えてｐ型有機物層へ輸送されないため、この素子の陽極に負バイアスを施しても発光することはできなかった。

また、特許文献２には、陰極と発光媒体の間にアクセプター含有層を介在させた構成からなる発光素子も開示されている。
しかし、この素子構成では、アクセプター層の電子親和力と電子輸送性層の間に、エネルギー差が１ｅＶ程度と大きい電子注入の障壁があり、高電圧の引加が必要となった。このためこの素子の陰極に負バイアスを施しても良好に発光することはできなかった。
ＷＯ２００５／１０９５４２パンフレット特開平４−２３０９９７号公報

本発明の目的は、消費電力を低減でき、高効率かつ長寿命である有機発光素子を提供することである。

本発明によれば、以下の有機発光素子が提供される。
１．陽極、発光層、ドナー含有層、アクセプター含有層及び陰極をこの順に設け、
前記ドナー含有層が、ドナー性金属、ドナー性金属化合物及びドナー性金属錯体から選ばれる群のうち少なくとも一種を含有する有機発光素子。
２．前記ドナー性金属が、アルカリ金属、アルカリ土類金属又は希土類金属である１に記載の有機発光素子。
３．前記ドナー性金属化合物が、アルカリ金属、アルカリ土類金属又は希土類金属のハロゲン化物、酸化物、炭酸塩又はホウ酸塩である１に記載の有機発光素子。
４．前記ドナー性金属錯体が、アルカリ金属、アルカリ土類金属又は希土類金属の錯体である１に記載の有機発光素子。
５．前記ドナー含有層が、光透過性高抵抗層である１〜４のいずれかに記載の有機発光素子。
６．前記アクセプター含有層に含まれるアクセプターが、電子吸引性の置換基又は電子欠乏環を有する有機化合物である１〜５のいずれかに記載の有機発光素子。
７．前記アクセプターが、キノジメタン系有機化合物である６に記載の有機発光素子。
８．前記アクセプター含有層が、膜厚１〜１００ｎｍの薄膜であり、
４５０〜６５０ｎｍの可視光における透過率が８０％以上である１〜７のいずれかに記載の有機発光素子。
９．前記陰極と前記アクセプター含有層の間に、バッファー層が介在する１〜８のいずれかに記載の有機発光素子。
１０．前記バッファー層が、正孔輸送性材料を含有する９に記載の有機発光素子。
１１．前記正孔輸送性材料が、金属酸化物及び／又は金属窒化物である１０の有機発光素子。
１２．前記発光層が、青色発光成分を含有する１〜１１のいずれかに記載の有機発光素子。
１３．前記陰極が、光透過性である１〜１２のいずれかに記載の有機発光素子。

本発明によれば、消費電力を低減でき、高効率かつ長寿命である有機発光素子が提供できる。

本発明の有機発光素子の第一の実施形態を示す図である。本発明の有機発光素子の第二の実施形態を示す図である。

本発明の有機発光素子は、陽極、発光層、ドナー含有層、アクセプター含有層及び陰極をこの順に設けている。図１に本発明に係る有機発光素子の第一の実施形態の素子構成を示す。
図１に示すように、有機発光素子１は、陽極１０、正孔注入層２０、正孔輸送層３０、発光層４０、ドナー含有層５０、アクセプター含有層６０及び陰極７０を、この順に積層した構成をしている。
本発明において、アクセプター含有層６０とは、陰極７０から電子を引き抜き（電子をアクセプトする）、ドナー含有層５０へ移送する層である。通常の有機発光素子では、陰極から有機物へ電子を注入するために、陰極の材質として仕事関数の小さいものを用いる。例えば、陰極としてＬｉＦとＡｌの積層がよく知られている。Ａｌのみを陰極とした場合は、Ａｌの仕事関数はそれほど小さくないので、ＬｉＦ／Ａｌに比べて、駆動電圧が大きくなる。一方、本発明の有機発光素子のようにアクセプター含有層６０を設けることで、ＬｉＦがなくても、駆動電圧の増大を少なくすることができる。

また、ドナー含有層５０とは、アクセプター含有層６０から電子を引き抜き、電子を発光層４０に注入する（電子をドナーする）層である。ドナー含有層５０を設けることにより、アクセプター層６０から電子を受け取りやすくなるため、駆動電圧の低下、さらに高効率、長寿命化に効果がある。

この素子１では、アクセプター含有層６０に含まれるアクセプターが、陰極７０との間にある接触面より電子を引き抜く。アクセプター含有層６０は電子輸送性であるので、電子はこの接触面からアクセプター含有層６０中にドナー含有層５０方向に輸送される。さらに、ドナー含有層５０から発光層４０方向に注入される。一方、陽極１０から正孔が正孔注入層２０、正孔輸送層３０に注入され、さらに、発光層４０に注入される。発光層４０において正孔と電子が再結合し発光が生じる。

本発明の有機発光素子では、ドナー含有層５０を設けることにより発光層４０とアクセプター含有層６０のアフィニティレベルの大きな段差を解消することができる。
ドナー含有層５０が無い場合は、アクセプター含有層６０と発光層４０のアフィニティレベルの差が大きいため、高電圧の印加が必要となる。このためこの素子構成では、陰極に負バイアスを施しても良好に発光することはできない。
本発明は、陰極７０と発光層４０の間に、アクセプター含有層６０とドナー含有層５０を設けることにより、電子の輸送を容易にし、有機発光素子の低電圧化、高効率化、長寿命化が図られる。
また、有機ＥＬ素子において、アクセプター含有層に、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明電極を形成する際のスパッタリングのダメージに強い化合物を用いる場合、ＩＴＯと共にＬｉＦ等の超薄膜を用いる必要がない。

アフィニティレベルは、イオン化ポテンシャルの値からエネルギーギャップを差し引いたもので決定される。
エネルギーギャップは、吸収スペクトル端の波長から決定できる。
イオン化ポテンシャルは、光電子分光法で直接測定してもよいし、電気化学的に測定した酸化電位を基準電極に対して補正しても求められる。後者の方法では、例えば、飽和甘コウ電極（ＳＣＥ）を基準電極として用いたとき、イオン化ポテンシャルは下記式で表される（ＭｏｌｅｃｕｌａｒＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ，１９８５年、９８頁）。
［イオン化ポテンシャル］＝［酸化電位（ｖｓ．ＳＣＥ）］＋４．３ｅＶ
また、イオン化ポテンシャルは、電気化学的に測定した還元電位から上記式と同様に求められる。
本発明では、大気中光電子法又は電気化学的方法によりイオン化ポテンシャルを測定し、アフィニティレベルを求める。
陰極に用いる金属材料では、アフィニティレベルとは呼ばず、仕事関数と一般的には呼んでいる。

本発明の有機発光素子は、好ましくは、発光層は青色発光成分を含有する。

本発明の有機ＥＬ素子はトップエミッションタイプでもボトムエミッションタイプでもよい。いずれのタイプでも、陰極側から光を取り出すときは、陰極が光透過性となる。好ましくは、陰極の可視光領域（４５０〜６５０ｎｍ）の光透過率が５０％以上である。

ドナー含有層及びアクセプター含有層については、後述する。

本発明の有機発光素子の第二の実施形態について以下に説明する。
図２は本発明に係る有機ＥＬ素子の第二の実施形態を示す断面図である。
この実施形態は、アクセプター含有層６０と陰極７０の間に、バッファー層８０を設けている点が、第一の実施形態と異なる。

バッファー層は、層自体で電荷が発生する又は層自体に電荷が存在する層であり、具体的には、ドープ層、導電性又は半導性無機化合物層、アルカリ金属層、ハロゲン化金属層、金属錯体層及びこれらの組み合わせ、金属錯体層とこれらと反応するＡｌ薄層等の組み合わせ等各種ある。

バッファー層には電気伝導に寄与するようなキャリア（電子又は正孔）が存在するので、アクセプター含有層の電子の引き抜きに要するエネルギーが少なく、さらなる低電圧化が可能となる。

バッファー層は、好ましくは、金属酸化物、金属窒化物等の正孔輸送性材料を含有する。正孔輸送性材料を含有すると、アクセプター含有層により電子が引き抜かれ、容易に正孔が発生する。この正孔は印加された電圧により陰極へ輸送される。

金属酸化物の例として、ＭｏＯ_ｘ，ＷＯ_ｘ，ＶＯ_ｘ，ＲｅＯ_ｘ，ＭｎＯ_ｘ，ＲｕＯ_ｘ，ＮｂＯ_ｘ，ＴａＯ_ｘ，ＴｉＯ_ｘ（ｘ＝１〜４）が挙げられる。
金属窒化物の例として、ＭｏＮ_ｘ，ＷＮ_ｘ，ＶＮ_ｘ，ＭｎＮ_ｘ，ＮｂＮ_ｘ，ＴａＮ_ｘ，ＴｉＮ_ｘ（ｘ＝１〜４）が挙げられる。
これらの化合物は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。

尚、本発明の有機発光素子は図１及び図２に示す構成に限定されない。例えば正孔輸送層、正孔注入層は任意の層であるため省略することが可能であり、また、電子輸送層等を設けることができる。

次に、ドナー含有層について説明する。
本発明の有機発光素子において、ドナー含有層とは、ドナー性金属、ドナー性金属化合物及びドナー性金属錯体から選ばれる群のうち少なくとも一種を、ドナーとして含有する層である。

ドナー性金属とは、仕事関数３．８ｅＶ以下の金属をいい、好ましくはアルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類金属であり、より好ましくはＣｓ，Ｌｉ，Ｎａ，Ｓｒ，Ｋ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｙｂ，Ｅｕ及びＣｅである。

ドナー性金属化合物とは、上記のドナー性金属を含む化合物であり、好ましくはアルカリ金属、アルカリ土類金属又は希土類金属を含む化合物であり、より好ましくはこれらの金属のハロゲン化物、酸化物、炭酸塩、ホウ酸塩である。例えば、ＭＯ_ｘ（Ｍはドナー性金属、ｘは０．５〜１．５）、ＭＦ_ｘ（ｘは１〜３）、Ｍ（ＣＯ_３）_ｘ（ｘは０．５〜１．５）で表される化合物である。

ドナー性金属錯体とは、上記のドナー性金属の錯体であり、好ましくはアルカリ金属、アルカリ土類金属又は希土類金属の有機金属錯体である。好ましくは下記式（Ｉ）で表される有機金属錯体である。

（式中、Ｍはドナー性金属であり、Ｑは配位子であり、好ましくはカルボン酸誘導体、ジケトン誘導体、キノリン誘導体であり、ｎは１〜４の整数である。）
ドナー性金属錯体の具体例としては、特開２００５−７２０１２号公報に記載のタングステン水車［Ｗ_２（ｈｈｐ）_４］（ｈｐｐ：１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−２４−ピリミド［１，２−ａ］ピリミジン）等が挙げられる。さらに、特開平１１−３４５６８７号公報に記載された中心金属がアルカリ金属、アルカリ土類金属であるフタロシアニン化合物等もドナー性金属錯体として使用できる。

上記のドナーは一種単独で使用してもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
ドナー含有層に含まれるドナーの含有量は、好ましくは、層全体に対して１〜１００モル％であり、より好ましくは５０〜１００モル％である。
ドナー含有層は、上記のドナーの他に、光透過性のある物質であれば、単一又は複数種類の物質を含有できる。具体的には、アミン化合物、縮合環化合物、含窒素環化合物、金属錯体等の有機物や、金属酸化物、金属窒化物、金属フッ化物、炭酸塩等の無機物を用いることができるが、必ずしもこれに限定されるものではない。
ドナー含有層の膜厚は、好ましくは、１〜１００ｎｍである。

ドナー含有層は、好ましくは、高抵抗層である。
高抵抗であることにより、膜厚と垂直な方向への電気伝導を抑制することが可能となる。
また、ドナー含有層を通して光を外へ取り出すときは、ドナー含有層は光透過性が高い方が好ましい。

光透過性を有するとは、波長４５０〜６５０ｎｍの可視光の透過率が１０％以上であることをいい、好ましくは３０％以上、より好ましくは５０％以上である。光透過性は、例えば、平坦で光透過性を有する基板の上に対象となる層を設け、光を照射し、照射した光の強度に対する透過した光の強度の比を求め、さらにその値から基板のみの照射した光の強度に対する透過した光の強度の比で減じたものから決定することができる。
電気抵抗は、好ましくは、比抵抗が１０^−１Ω・ｃｍ以上である。比抵抗は、例えば、平坦な絶縁基板上に平行な電極ストライプを用い、その上に光透過性高抵抗層を設け、電流電圧特性を測定し決定できる。

光透過性高抵抗層は、ドナーの他、遷移金属酸化物、Ａｌｑ等の金属錯体等を含ませてもよい。好ましくは、光透過性高抵抗層は、ドナー性金属元素及び遷移金属酸化物の混合物を含み、より好ましくは、アルカリ金属及びＭｏＯ_ｘ（ｘは１〜４）の混合物を含む。

次に、アクセプター含有層について説明する。
アクセプターは、易還元性の有機化合物である。
化合物の還元しやすさは、還元電位で測定することができる。本発明では飽和カロメル（ＳＣＥ）電極を参照電極とした還元電位において、好ましくは−０．８Ｖ以上、より好ましくは−０．３Ｖ以上であり、特に好ましくはテトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）の還元電位（約０Ｖ）より大きな値を持つ化合物が好ましい。

アクセプターは、好ましくは、電子吸引性の置換基又は電子欠乏環を有する有機化合物である。
電子吸引性の置換基として、例えば、ハロゲン、ＣＮ−、カルボニル基、アリールホウ素基等が挙げられる。
電子欠乏環として、例えば、２−ピリジル、３−ピリジル、４−ピリジル、２−キノリル、３−キノリル、４−キノリル、２−イミダゾール、４−イミダゾール、３−ピラゾール、４−ピラゾール、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、シンノリン、フタラジン、キナゾリン、キノキサリン、３−（１，２，４−Ｎ）−トリアゾリル、５−（１，２，４−Ｎ）−トリアゾリル、５−テトラゾリル、４−（１−Ｏ，３−Ｎ）−オキサゾール、５−（１−Ｏ，３−Ｎ）−オキサゾール、４−（１−Ｓ，３−Ｎ）−チアゾール、５−（１−Ｓ，３−Ｎ）−チアゾール、２−ベンゾキサゾール、２−ベンゾチアゾール、４−（１，２，３−Ｎ）−ベンゾトリアゾール、及びベンズイミダゾールからなる群から選択される化合物等が挙げられるが、必ずしもこれらに限定されるわけではない。

アクセプターは、好ましくはキノイド誘導体であり、より好ましくはキノジメタン誘導体である。
キノイド誘導体は、好ましくは、下記式（１ａ）〜（１ｉ）に示される化合物が挙げられる。より好ましくは、（１ａ）、（１ｂ）に示される化合物である。

式（１ａ）〜（１ｉ）において、Ｒ^１〜Ｒ^４８は、それぞれ水素、ハロゲン、フルオロアルキル基、シアノ基、アルコキシ基、アルキル基又はアリール基である。好ましくは、水素、シアノ基である。
式（１ａ）〜（１ｉ）において、Ｘは電子吸引基であり、下記式（ｊ）〜（ｐ）の構造のいずれかからなる。好ましくは、（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）の構造である。

（式中、Ｒ^４９〜Ｒ^５２は、それぞれ水素、フルオロアルキル基、アルキル基、アリール基又は複素環であり、Ｒ^５０とＲ^５１が環を形成してもよい。）
式（１ａ）〜（１ｉ）において、Ｙは、−Ｎ＝又は−ＣＨ＝である。

Ｒ^１〜Ｒ^４８のハロゲンとして、フッ素、塩素が好ましい。
Ｒ^１〜Ｒ^４８のフルオロアルキル基として、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基が好ましい。
Ｒ^１〜Ｒ^４８のアルコキシル基として、メトキシ基、エトキシ基、ｉｓｏ―プロポキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基が好ましい。
Ｒ^１〜Ｒ^４８のアルキル基として、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロヘキシル基が好ましい。
Ｒ^１〜Ｒ^４８のアリール基として、フェニル基、ナフチル基が好ましい。
Ｒ^４９〜Ｒ^５２のフルオロアルキル基、アルキル基、アリール基は、Ｒ^１〜Ｒ^４８と同様である。

Ｒ^４９〜Ｒ^５２の複素環として、下記式に示す置換基が好ましい。

Ｒ^５０とＲ^５１が環を形成する場合、Ｘは、好ましくは、下記式に示す置換基である。

（式中、Ｒ^５１’，Ｒ^５２’は、それぞれメチル基、エチル基、プロピル基、ｔｅｒｔ−ブチル基である。）

キノイド誘導体の具体例としては、以下の化合物が挙げられる。

アクセプターは、好ましくは、薄膜形成性を有する。即ち、蒸着でアクセプター含有層を形成できる。ここで、「薄膜を形成できる」とは基板上に真空蒸着、スピンコート等の一般的な薄膜形成方法にて平坦な薄膜を作成できることである。具体的には、ガラス製の基板上に平坦な薄膜（厚さ１ｎｍ〜１００ｎｍ）を作製できることである。ここで平坦とは、薄膜の凹凸が小さいということであり、好ましくは、面粗さ（Ｒａ）が１０ｎｍ以下であり、より好ましくは、面粗さ（Ｒａ）が１．５ｎｍ以下であり、さらに好ましくは、面粗さ（Ｒａ）が１ｎｍ以下である。尚、面粗さは原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により測定ができる。
薄膜形成性を有する有機化合物として、好ましくは非晶性の有機化合物であり、より好ましくは、非晶性のキノジメタン誘導体であり、さらに好ましくは非晶性かつＣＮ−基の数が５以上のキノジメタン誘導体である。例えば、上記の（ＣＮ）_２−ＴＣＮＱが挙げられる。

アクセプター含有層に含まれるアクセプターの含有量は、好ましくは層全体に対して１〜１００モル％であり、より好ましくは５０〜１００モル％である。
アクセプター含有層は、アクセプターの他に、正孔輸送性で光透過性のあるものを含有できるが、必ずしもこれに限定されるものではない。

また、アクセプター含有層には、ドナー含有層に電子を注入しやすくする、又は陰極に正孔を輸送しやすくするためにドナーを加えてもよい。このドナーは、アクセプター含有層に含まれるドナー以外の化合物又は近接する層に含まれる化合物に電子を渡すことができる化合物である。
ドナーとしては上記のドナー性金属の他、アミン化合物、ポリアミン化合物、タングステン錯体等の有機ドナー性化合物が挙げられる。

アクセプター含有層の膜厚は、好ましくは、１〜１００ｎｍである。
また、アクセプター含有層を通して光を外へ取り出すときは、アクセプター含有層は光透過性である。アクセプター含有層の可視光領域（４５０〜６５０ｎｍ）における透過率は、好ましくは、５０％以上であり、より好ましくは８０％以上である。
[実施例]

＜化合物＞
実施例及び比較例について使用した化合物を以下に示す。

＜アクセプター含有層に用いる材料の還元電位＞
アクセプター含有層を形成する材料として使用した（ＣＮ）_２ＴＣＮＱについてサイクリックボルタンメトリ測定をした。その結果、飽和カロメル（ＳＣＥ）電極を参照電極とした還元電位は０．７１Ｖであった。

＜評価方法＞
（１）駆動電圧
電流密度が１０ｍＡ／ｃｍ^２となるようにＩＴＯとＡｌ間に通電したときの電圧（単位：Ｖ）を計測した。
（２）発光効率
電流密度１０ｍＡ／ｃｍ^２印加時のＥＬスペクトルを分光放射輝度計ＣＳ１０００Ａ（コニカミノルタ社製）で計測し、発光効率（単位：ｃｄ／Ａ）を算出した。
（３）半減寿命
室温にて直流一定電流で駆動する。電流値は初期輝度が５０００ｃｄ／ｍ^２になるようにセットし、輝度の時間依存性を測定する。初期輝度の半分になるまでに要する時間を半減寿命とした。
（４）光透過率
平坦で光透過性を有するガラス基板（厚み０．７ｍｍ）の上に対象となる層（膜厚１〜１００ｎｍ）を設け、光を照射し、照射した光の強度に対する透過した光の強度の比を求め、さらにその値から基板のみの照射した光の強度に対する透過した光の強度の比で減じたものを光透過率とした。
（５）比抵抗
平坦な絶縁基板上に平行な２本の電極ストライプ（電極間のギャップ１ｍｍ）を設け、その上に対象となる層（厚み１００ｎｍ）を設け、２本の電極ストライプ間に−１０Ｖから＋１０Ｖの電圧をスイープしたときの電流値を計測し、電流電圧特性の傾きから比抵抗を求めた。

実施例１
厚み０．７ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯをスパッタリングにより１３０ｎｍの厚みになるように成膜した。この基板をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行ったのち、ＵＶオゾン洗浄を３０分行い、その後このＩＴＯ電極付き基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着した。
尚、予め、それぞれのモリブデン製の加熱ボートに、正孔注入層の材料として、ＴＰＤ２３２を、正孔輸送層の材料としてＴＢＤＢを、発光層のホスト材料としてＢＨを、青色発光材料としてＢＤを、電子輸送材料としてＡｌｑを、ドナーとしてＬｉを、アクセプターとして（ＣＮ）_２ＴＣＮＱを、陰極材料としてＡｌを、それぞれ装着した。

まず正孔注入層として機能するＴＰＤ２３２膜を膜厚６０ｎｍで成膜した。正孔注入層の成膜に続けて、正孔輸送層として機能するＴＢＤＢ膜を膜厚２０ｎｍで成膜し、次いで発光層として、化合物ＢＨと化合物ＢＤを４０：２の比となるように膜厚４０ｎｍで共蒸着した。この膜上に電子輸送層として、Ａｌｑ_３膜を膜厚１０ｎｍで成膜した。その後、ドナー含有層としてＬｉ膜（光透過率：９０％、比抵抗：１０^−５Ω・ｃｍ）を膜厚１ｎｍで蒸着し、次にアクセプター含有層として（ＣＮ）_２ＴＣＮＱ膜（光透過率：９０％）を膜厚１０ｎｍで成膜した。この膜上に陰極として機能するＡｌ膜を膜厚１５０ｎｍで成膜し、有機発光素子を得た。
得られた有機発光素子について評価を行った。結果を表１に示す。

実施例２
実施例１において、ドナーとしてＬｉの代わりにＬｉｑを使用してドナー含有層（光透過率：９０％、比抵抗：１０^１４Ω・ｃｍ）を成膜した他は、実施例１と同様にして有機発光素子を得た。
得られた有機発光素子について評価を行った。結果を表１に示す。

実施例３
実施例１において、アクセプター層の成膜後、バッファー層用材料としてＭｏＯ_ｘ（ｘ＝２〜３）を使用し、膜厚１０ｎｍのバッファー層を成膜し、その後Ａｌ膜（陰極）を成膜した他は、実施例２と同様にして有機発光素子を得た。
得られた有機発光素子について評価を行った。結果を表１に示す。

実施例４
実施例１において、ドナーとしてＬｉの代わりにＭｏＯ_ｘ（ｘ＝２〜３），Ｃｓを使用し、ＭｏＯ_ｘとＣｓを１０：１となるように膜厚１０ｎｍで共蒸着してドナー含有層（光透過率：８０％、比抵抗：１０^８Ω・ｃｍ）を成膜し、アクセプターとして（ＣＮ）_２ＴＣＮＱを使用し、アクセプター含有層（光透過率：９０％）を成膜した他は、実施例１と同様にして有機発光素子を得た。
得られた有機発光素子について評価を行った。結果を表１に示す。

実施例５
実施例１において、ドナーとして、ＡｌｑとＬｉを使用し、ＡｌｑとＬｉを１０：０．３となるように膜厚１０ｎｍで共蒸着してドナー含有層（光透過率：９０％、比抵抗：１０^１０Ω・ｃｍ）を成膜した他は、実施例１と同様にして有機発光素子を得た。
得られた有機発光素子について評価を行った。結果を表１に示す。

比較例１
実施例１において、Ｌｉ（ドナー含有層）の成膜をしなかった他は、実施例１と同様にして有機発光素子を得た。
得られた有機発光素子について評価を行った。結果を表１に示す。

比較例２
厚み０．７ｍｍのガラス基板上に、ＩＴＯをスパッタリングにより１３０ｎｍの厚みになるように成膜した。この基板をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行ったのち、ＵＶオゾン洗浄を３０分行い、その後このＩＴＯ電極付き基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着した。
尚、予め、それぞれのモリブデン製の加熱ボートに、アクセプターとしてＨＡＴを、正孔輸送層の材料としてＴＢＤＢを、発光層のホスト材料としてＢＨを、青色発光材料としてＢＤを、電子輸送材料としてＡｌｑを、ドナーとしてＬｉを、陰極材料としてＡｌを、それぞれ装着した。

まずアクセプター含有層として機能するＨＡＴを膜厚１０ｎｍで成膜した。アクセプター含有層の成膜に続けて、正孔輸送層として機能するＴＢＤＢ膜を膜厚７０ｎｍで成膜し、次いで発光層として、化合物ＢＨと化合物ＢＤを４０：２の比となるように膜厚４０ｎｍで共蒸着した。この膜上に電子輸送層として、Ａｌｑ膜を膜厚２０ｎｍで成膜した。次に、ドナー含有層として、Ｌｉ膜を膜厚1ｎｍで成膜した。最後に、この膜上に陰極として機能するＡｌ膜を膜厚１５０ｎｍで成膜し、有機発光素子を得た。尚、比較例２ではＨＡＴに近接するＩＴＯに負バイアスを印加して発光特性を評価した。
得られた有機発光素子について評価を行った。結果を表１に示す。

本発明の有機発光素子は、ディスプレイ、照明等の光源として利用することができる。

Claims

陽極、発光層、ドナー含有層、電子吸引性の置換基又は電子欠乏環を有する有機化合物であるアクセプターのみからなるアクセプター含有層及び陰極をこの順に設け、
前記ドナー含有層が、ドナー性金属、ドナー性金属化合物及びドナー性金属錯体から選ばれる群のうち少なくとも一種を含有する有機発光素子。
前記ドナー性金属が、アルカリ金属、アルカリ土類金属又は希土類金属である請求項１に記載の有機発光素子。
前記ドナー性金属化合物が、アルカリ金属、アルカリ土類金属又は希土類金属のハロゲン化物、酸化物、炭酸塩又はホウ酸塩である請求項１に記載の有機発光素子。
前記ドナー性金属錯体が、アルカリ金属、アルカリ土類金属又は希土類金属の錯体である請求項１に記載の有機発光素子。
前記ドナー含有層が、光透過性高抵抗層である請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機発光素子。
前記アクセプターが、キノジメタン系有機化合物である請求項１〜５のいずれか一項に記載の有機発光素子。
前記アクセプター含有層が、膜厚１〜１００ｎｍの薄膜であり、
４５０〜６５０ｎｍの可視光における透過率が８０％以上である請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機発光素子。
前記陰極と前記アクセプター含有層の間に、バッファー層が介在する請求項１〜７のいずれか一項に記載の有機発光素子。
前記バッファー層が、正孔輸送性材料を含有する請求項８に記載の有機発光素子。
前記正孔輸送性材料が、金属酸化物及び／又は金属窒化物である請求項９の有機発光素子。
前記発光層が、青色発光成分を含有する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の有機発光素子。
前記陰極が、光透過性である請求項１〜１１のいずれか一項に記載の有機発光素子。