JPH02235983A - 薄膜エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明レ１薄膜エレクトロルミネッセンス素子に関し、
詳しくは各種表示装置の発光体として用いられる薄膜エ
レクトロルミネンセンス素子に関す〔従来の技術及び発
明が解決しようとずる課Ｂ］エレクトロルミネッセンス
素子（以下ＥＬ素子という）は、自己発光のため視認性
が亮く、また完全固体素子であるため耐衝撃性に優れる
という特徴を有しており、現在、無機，有機化合物を発
光層に用いた様々なＥＬ素子が提案され、実用化が試み
られている。このうち、有機薄膜Ｅ　Ｌ素子は、印加電
圧を大幅に低下させることができるため、各種材料が開
発されつつある。

例えば、特開昭５９−１９４３９３号公報には２５Ｖ以
下の低電圧印加で高輝度を発現する有機薄膜ＥＬ素子が
開示されている。このＥＬ素子は、陽極／正孔注入層／
発光層／陰極とした積層型のものであるが、電極間の膜
厚が１μｍ以下のものであることが必要であり、そのた
め発光層に用いる化合物によってはピンホールが生じや
すく、生産性が低いという問題があるとともに、発光層
にテトラフェニルブクジエンを用いた実施例では青色発
光における発光効率が著しく小ざい。また、欧州特許公
開０２８１３８１号公報によれば、陽極／正孔注入輸送
帯／発光帯域，／陰極とした積層型のものが開示されて
いる。ここで発光帯域は、ポスト物質（ｈｏｓｔ　ｍａ
ｔｅｒｉａｌ）とボスＩ・物質内の微量の蛍光物質（ｆ
ｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ　ｍａｔｅｒｉａｌ）よりなる薄
膜から構成されたものである。しかし、ここに開示され
たＥＬ素子は、緑色〜赤色領域の発光に関しては、高出
力を低電圧の印加で達成できるものの、青色発光は実現
できない。

さらに、米国特許第４６７２２６５号明細書同４７２５
５１３号明細書，同４７３４３３８号明細書，同４７４
１９７６号明細書および同４７７５８２０号明細書など
には、電子受容性の電気的発光性化合物よりなる発光層
と電子供与性の電気的発光性化合物よりなる発光層の二
層の積層を基本構成として含む積層構造のＥ　Ｌ素子が
開示されている。ここで電気的発光性化合物は、高い発
光量子効率を有すると七もに、外部摂動を受けやずいπ
電子系を有し、電気的励起が可能な化合物である。

しかしこれらにおいは、発光層は２層とすることが必須
であり、この２層の界面付近における２層を形成する電
子供与性化合物と受容性化合物の励起錯体の形成に代表
される各種相互作用による発光であり、界面の状態に発
光性能は大きく依存するため、作製条件が難しく、界面
の劣化による発光の減少が著しい。

また、米国特許４６７２２６５号明細書及び同４７２５
５１３号明細書におけるＥＬ素子は、２層の発光層のう
ち少なくとも１層はＬＢ法による分子累積膜であり、こ
の分子累積膜に用いられる長鎖アルキル鎖は耐熱温度カ
月００゜Ｃ程度であるので、熱に弱い（高分子学会誌３
　６，２　６　７（１９８７））。従って対向電極の蒸
着時に、上記の分子累積膜等が損傷を受け素子の分留り
は悪いものとなる。さらにこれに関する重要な欠点は、
長鎖アルキル鎖は一般に移動度が著しく小さいために、
電荷の移動性を著しく疎外することであり、これにより
、この素子の発光性能は充分でなく実用性に欠ける。

米国特許４７３４３３８号明細書，同４　７　４　１．
　９　７　６号明細書，同４７７５８２０号明細書には
、絶縁層を付加した発光層２層構成が開示されているが
、同様の電荷の移動性が疎外される理由で、発光性能は
充分でなく、実用性に欠４ノる。

有機薄膜ＥＬ素子にジスチリルヘンゼン誘導体を用いた
ことＧこついて触れている文献として、前述の欧州特許
公開公報第２８１３８１号がある。

この文献は、ｐ−ビスー（０−メヂルスチリル）ヘンゼ
ン及びビス（スチリル）ヘンゼン系色素を蛍光物質とし
て用い、ホスト物質の中に微量埋めこんで使用する。こ
の時、微量の蛍光物質が埋めこまれている薄膜状のホス
ト物質は発光帯であり、発光帯（発光層）が持つべき注
入機能（電界印加により電極または正孔注入層より正孔
を注入することができ、かつ電極または電子注入層より
電子を注入できる機能），輸送機能（正札及び電子を電
界により輸送することのできる機能），発光機能（正孔
と電子の再結合の場を提供し、これを発光につなげる機
能）のうち注入機能．　’！Ｉ’ｌｌ送機能発光機能の
一部はホスト物質が担い、蛍光物質（ジスチリルヘンゼ
ン誘導体）は、正孔と電子の再結合に応答して発光する
という性質、すなわち発光機能の一部のみを利用するこ
とから、ホスト物質に微量（５モル％程度）含有させ用
いているにすぎず、上記の３機能が必要な発光層として
の性能は何ら開示されていない。

さらに、米国特許第４６７２２６５号明細書同４７２５
５１３号明細書．同４７３４３３８号明細書，同４７４
１９７６号明細書及び同４７７５３２０号明細書．特開
昭６ｉ３７８９０号公報などには、電気的発光性化合物
の例として、■，４−ビス（２−メチルスチリル）ヘン
ゼン及びそのアルキル基，アルコキシ基，アミノ基など
の置換体が記載されているが、これらの化合物を用いた
素子の発光性能については何の開示もない。

また前記のように発光層２層の相互作用による発光とし
ているので、発光機能を励起錯体によるものと特定化し
た発明である。この特定化された発光機能によらずに、
すなわち発光層の２層構造をとらずとも、発光層として
ジスチリルヘンゼン誘導体からなる薄膜が機能しうるこ
とに何の技術開示もない。なお、ジスチリルベンゼン誘
導体単独を発光層として用いたものとしては、特願昭０
８０２５７号明細書に開示されている。

〔課題を解決するだめの手段〕

そこで本発明者らは、上記従来技術の欠点を解消し、構
成が簡単で耐熱性に優れ、歩留りのよい素子構成であっ
て、しかも高効率の発光を得ることのできるＥＬ素子を
開発すべく鋭意研究を重ねた。

その結果、特定の構造の有機化合物、特にその分子堆積
膜を発光層として用いとともに、これに電荷の注入輸送
層を積層することにより、発光効率を著しく向上させる
ことができ、上記目的が充分に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。

すなわち本発明は、一般式 〔式中、Ｘ　ｌ　，　Ｘ　２およびＸｆｆはそれぞれ式 式 で表わされる有機化合物を発光層材料として用いるとと
もに、（１）陽極，正孔注入輸送層，発光層及び陰極を
この順序で積層、（２）陽極，正孔注入輸送層，発光層
，電子注入輸送層及び陰極をこの順序で積層、あるいは
（３）陽極．発光層，電子注入輸送層及び陰極をこの順
序で積層してなる薄膜ＥＬ素子を提供するものである。

本発明において、発光層材料として用いられる有機化合
物は、上記一般式ＣＩ）で表わされる化合物であり、一
般にポリフェニル系色素，ポリエン系色素あるいはスチ
ルヘン系色素と称されるものである。これらの化合物は
ウィティッヒ法（Ｗｉ　ｔｔｊｇ法）により合成するこ
とができる。この一般式（１）の化合物を具体的に示せ
ば、あるいは式 で表わされる化合物をあげることができる。これらの化
合物において示されるフェニレン基、即ちン基，ｍ−フ
ェニレン基，０−フェニレン基のいずれでもよいが、一
Ｓにはｐ−フエニレン基が好ましい。また、これら一般
式（Ｉ）で表わされる化合物のうち、スチルヘン環をも
つものが好ましく、とりわけトランス−４，４゜−ジフ
ェニルスチルベンや１，４−ジスチリルーヘンゼンが好
ま一９ しい。

本発明のＥＬ素子では、上記一般式〔Ｉ〕の有機化合物
を発光層材料として用いるが、それと同時に、正孔注入
輸送層及び／又は電子注入輸送層との積層構造とするこ
とが必要である。このような積層構造とすることにより
、発光層だけの単層型のものより発光強度を大幅に向上
させることができる。

本発明のＥＬ素子におりる積層構造は、（１）陽極／正
孔注入輸送層／発光層／陰極、（２）陽極／正孔注入輸
送層／発光層／電子注入輸送層／陰極あるいは（３）陽
極／発光層／電子注入輸送層／陰極をこの順序で積層し
たものである。

なお、これらのＥＬ素子は、支持基板上に形成すること
が好ましい。

本発明のＥＬ素子における発光層は、以下の三つの機能
を併せ持つものである。即ち、■注入機能 電界印加時に、陽極又は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機能 ■輸送機能 注入した電荷（電子と正孔）を電界の力で移動させる機
能 ■発光機能 電子と正孔の再結合の場を提供し、これを発光につなげ
る機能 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、また正孔七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。

本発明のＥＬ素子において、発光材料（発光層）として
用いる前記一般式〔Ｉ〕の化合物は、イオン化エネルギ
ーが好ましくは６．ＯｅＶ以下であり、適当な陽極金属
または陽極化合物を選べば、比較的正孔を注入し易い。

また電子親和力は、好ましくは２．５ｅＶ以上であり、
適当な陰極金属または陰極化合物を選べば、比較的電子
を注入し一１１ 易い。しかも、電子，正孔の輸送機能もずくれている。

さらに固体状態の蛍光性が強いため、再結合時に形成さ
れた上記化合物，その会合体または結晶等の励起状態を
光に変換する能力が大きい。

本発明のＥＬ素子において使用できる基板は、透明性を
有するものが好ましく、一般にガラス，透明プラスチッ
ク．石英等が充当される。また、電極（陽極，陰極）と
しては、金，アルミニウム，インジウムなどの金属，合
金，混合物あるいはインジウムヂンオキザイド（酸化イ
ンジウムと酸化錫の混合酸化物：　ＩＴＯ），Ｓｎｕ２
、ＺｎＯ等の透明材料を用いることが好ましい。なお陽
極には、仕事関数の大きい金属または電気伝導性化合物
が好適であり、また陰極には、仕事関数の小さい金属ま
たは電気伝導性化合物が好適である。これらの電極は、
少なくとも一方が透明あるいは半透明であることが好ま
しい。

前述した（１）陽極／正孔注入輸送Ｎ／発光層／陰極よ
りなる構成のＥＬ素子を作成するには、例えば次の如き
手順にしたがえばよい。即ち、まず、基板上に電極を蒸
着もしくはスバンタ法にて製膜ずる。この際、膜状の電
極の膜厚は、一般に１０ｎｍ〜１μｍ、特に２００ｎｍ
以下が、発光の透過率を高める上で好ましい。次に、こ
の電極の上に正孔注入輸送材料を薄膜状に形成して正孔
注入輸送層とする。この際の薄膜化方法は、スビンコー
ト，キャスト，蒸着法等があるが、均一な膜が得やすい
こと、及びピンホールが生成しないことから、とりわけ
真空蒸着法が好ましい。薄膜化に際して蒸着法を採用す
る場合、その蒸着の条件は、例えばボート加熱温度５０
〜４００゜Ｃ、真空度１　０”’〜１　０−’Ｐａ　，
蒸着速度０．０１　〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜
＋３００゜Ｃの範囲で膜厚５ｎｍ〜５μｍとなるように
選定すればよい。

なお、上述した条件は、化合物の種類及び分子堆積膜の
目的とする結晶構造，会合構造等により異なり、一義的
に定めることはできないが、ポートの加熱温度を化合物
が分解しない温度にとどめることが好ましい。

この正孔注入輸送層の形成後、発光材料を例えば真空蒸
着法により、上記正孔注入輸送層の上に積層薄膜化する
。この際の蒸着条件は、前記正孔注入輸送層の形成の際
の条件と同様である。

その後、対向電極を蒸着法やスパッタ法にて膜厚５０〜
２００ｎｍで形成すれば、ＥＬ素子が作成される。

また、（２）陽極／正孔注入輸送層／発光層／電子注入
輸送層／陰極の構成のＥＬ素子を作成するには、まず電
極，正孔注入輸送層，発光層を上記（１）のＥＬ素子と
同様に形成し、その後、電子注入材料（電子伝達化合物
）を蒸着法にて薄膜化することにより、発光層上に電子
注入輸送層を形成し、最後に上記（１）のＥＬ素子を作
成する場合と同様に、対向電極を形成すれば、目的とす
る上記（２）の構成のＥＬ素子が作成される。ここで、
正孔注入輸送層／発光層／電子注入輸送層の順序を、電
子注入輸送層／発光層／正孔注入輸送層に変えて、電極
，電子注入輸送層，発光層，正孔注入輸送層，電極の順
に作製してもよい。

さらに、（３）陽極／発光Ｎ／電子注入輸送層／陰極の
構成のＥＬ素子を作成するには、前述の（２）の構成の
ＥＬ素子を作成する際に、正孔注入輸送層の形成を省略
すればよい。

本発明のＥ　Ｌ素子では、正孔注入輸送層や電子注入輸
送層は少なくともいずれか一方が必要であり、両層を有
するものが更に好まし《、発光性能が一段と向上する。

ここで、正孔注入輸送層（正孔注入層）は、正孔伝達化
合物（正孔注入材料）よりなり、陽極より注入された正
孔を、発光層に伝達する機能を持つ。この層をＥ　Ｌ素
子の陽極と発光層間に挟むことにより低電圧でより多く
の正孔が発光層に注入され、素子の輝度は向上する。

ここで用いられる正孔注入輸送層の正孔伝達化合物は、
電場を与えられた二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、正孔を適切に発光層へ伝達するこ
とができる化合物である。

正孔注入輸送層を陽極と発光層との間に挟むことにより
、より低い電界で多くの正孔が発光層に注入される。さ
らに、陰極や電子注入輸送層から発光層に注入された電
子は、発光層と正孔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。ここで好ましい正孔伝達化合物は、１０４〜１０
６ボルト／印の電場を与えられた電極間に層が配置され
た場合、少なくとも１０−６ｃ＋ｆｌ／ボルト・秒の正
孔移動度をもつ。従って好ましい例としては、光導電材
料において正孔の電荷輸送材として用いられている各種
化合物があげられる。

このような電荷輸送材として以下のような例があげられ
る。

■米国特許第３１１２１９７号明細書等に記載されてい
るトリアゾール誘導体、 ■米国特許第３１８９４４７号明細書等に記載されてい
るオキサジアゾール誘導体、 ■特公昭３７−１６０９６号公報等に記載されているイ
ミダゾール誘導体、 ■米国特許第３６１５４０２号．同３８２０９８９号，
同３５４２５４４号明細書や特公昭４５５５５号．同５
ｍ−１０９８３号公報さらには特開昭５１−９３２２４
号，同５５−１７１０５号，同５６−４１４８号，同５
５−１０．８６６７号，同５５−１５６９５３号，同５
６−３６６５６号公報等に記載されているポリアリール
アルカン誘導体、 ■米国特許第３１８０７２９号，同４２７８７４６号明
細書や特開昭５５−８８０６４号．同５５８８０６５号
，同４９−１０５５３７号，同５５５１０８６号，同５
６−８００５１号，同５６８８１４１号，同５　７−４
　５　５　４　５号，同５４１１２６３７号，同５５−
７４５４６号公報等に記載されているピラゾリン誘導体
およびピラゾロン誘導体、 ■米国特許第３６１５．４０４号明細書や特公昭５１−
１０１０５号，同４６−３７１２号，同４７−２５３３
６号公報さらには特開昭５４５３４３５号，同５１１　
１０５３６号，同５４１１９９２５号公報等に記載され
ているフェニレンジアミン誘導体、 ■米国特許第３５６７４５０号，同３１８０７０３号．
同３２４０５９７号，同３　６　５　８　５’２　０号
同４２３２１０３号，同４１７５９６］号，同４０１２
３７６号明細書や特公昭４　９−３　５　７　０　２号
，同３１−２７５７７号公報さらには特開昭５５−１４
４２５０号，同５６−１１９１３２号同５６−２２４３
７号公報、西独特許第１１１０５１８号明細書等に記載
されているアリールアミン誘導体、 ■米国特許第３５２６５０１号明細書等に記載されてい
るアミノ置換カルコン誘導体、 ■米国特許第３２５７２０３号明細書等に記載されてい
るオキサゾール誘導体、 ［相］特開昭５６−４６２３４号公報等に記載されてい
るスチリルアントラセン誘導体、 ■特開昭５１−１１０８３７号公報等に記載されている
フルオレノン誘導体、 ■米国特許第３７１７４６２号明細書や特開昭５４−５
９１４３号，同５５−５２０６３号．同５５−５２０６
４号，同５　５−４　６　７　６　０号，同５５−８５
４９５号．同５７−１１３５０号，同５７−１４８７４
９号公報等に記載されているヒドラゾン誘導体、 ■特開昭６１−２１０３６３号，同６１２２８４５１号
，同６１−１４６４２号，同６１７２２５５号，同６　
２−４　７　６　４　６号，同６２３６６７４号，同６
１−１０６５２号，同６２３０２５５号，同６０−９３
４４５号．同６０９４４６２号，同６０−１７４７４９
号，同６０−１７５０５２号公報等に記載されているス
チルベン誘導体などを列挙することができる。

さらに特に好ましい例としては、特開昭６３２９５６９
５号公報に開示されているホール輸送層としての化合物
（芳香族三級アミン）や正孔注入帯としての化合物（ボ
ルフィリン化合物）をあげることができる。

さらに特に正孔伝達化合物として好ましい例は、特開昭
５３−２７０３３号公報，同５４５８４４５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５６１１９１３２号公報，同６ｍ−２９５５５
８号公報．同６１−９８３５３号公報及び米国特許第４
１２７４１２号明細書等に開示されているものである。

それらの例を示せば次の如くである。

これらの正孔伝達化合物から正孔注入輸送層を形成する
が、この正札注入輸送層は一層からなってもよく、ある
いは上記一層と別種の化合物を用いた正孔注入輸送層を
積層してもよい。

一方、電子注入輸送層（電子注入層）は電子を伝達する
化合物よりなる。電子注入輸送層を形成する電子伝達化
合物（電子注入材料）の好ましい例には、 キシド誘導体、 ■Ｊ．　Ｊ．　ＡＰＰＩ．　Ｐｈｙｓ．，　２７，　Ｌ
　２６９（１９８８）等に記載されている などのニトロ置換フルオレノン誘導体、■特開昭５７−
１４９２５９号，同５８−５５４５０号．同６３−１０
４０６１号公報等に記載されているアントラキノジメタ
ン誘導体、 ■Ｐｏｌｙｍｅｒ’Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ，　Ｊａｐａｎ
　Ｖｏｌ．　３７＋　Ｎｏ．３（１９８Ｂ）　，　ｐ．
６８１等に記載されているなどのジフヱニルキノン誘導
体、 で表わされる化合物、 ■特開昭６ＣＩ−６９６５７号，同６１−１４３７６４
号，同６１−１４８１５９号公報等に記載されているフ
レオレニリデンメタン誘導体、 ■特開昭６１−２２５１５１号，同６１２３３７５０号
公報等に記載されているアントラキノジメタン誘導体及
びアントロン誘導体などをあげることができる。

本発明のＥＬ素子は、印加電圧が交流の場合（交流駆動
）には、陽極側にプラスの電圧が印加されているバイア
ス状態の時のみ発光が観測される。また、印加電圧が直
流の場合（直流駆動）には、陽極側にプラスの電圧を印
加することにより常に発光が観測される。

〔実施例〕

次に本発明を実施例及び比較例によりさらに詳し《説明
する。

実施例１ ２　５ｍｍＸ　７，５ｍｍＸ　１．　１ｍｍのガラス基
板上にＩＴＯを蒸着法にて１００ｎｍの厚さで製膜した
ものを透明支持基板とした。．この透明支持基板を市販
の蒸着装置（日本真空技術（株）製）の基板ホルダーに
固定しモリブテン製の抵抗加熱ボートにＮ，Ｎ’−ジフ
ェニルー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（ＴＰＤＡ）
を２００■入れ、また別のモリブテン製ボートにトラン
ス−４．４′一ジフェニルスチルベン（ＤＰ．Ｓ）を２
００■入れて真空槽をＩ　Ｘ　１　０−’Ｐａまで減圧
した。

その後ＴＰＤＡの入った前記ボートを２１５〜２２０゜
Ｃまで加熱し、ＴＰＤＡを蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ
／秒で透明支持基板上に蒸着して、膜厚６０ｎｍの正孔
注入輸送層を製膜させた。この時の基板温度は室温であ
った。これを真空槽より取り出すことなく、正孔注入輸
送層の上に、もう一つのボートよりＤＰＳを発光層とし
て厚さ６０ｎｍとなるように積層蒸着した。蒸着条件は
ポート温度が２０５〜２１０゜Ｃで蒸着速度は０．１〜
０．２ｎｍ／秒、基板温度は室温であった。これを真空
槽より取り出し、上記発光層の上にステンレススチール
製のマズクを設置し、再び基板ホルダーに固定した。

次にモリブテン製の抵抗加熱ポートにマグネシウムリボ
ン１ｇを入れ、また真空槽中心部基板ホルダー下に位置
する電子ビーム蒸着用電子銃のタゲットとして銅のベレ
ントを装着した。その後真空槽を２　Ｘ　１　０−’Ｐ
ａまで減圧してから、電子ビーム蒸着法により銅を０．
０　３〜０．０　８　ｎｍ／秒の蒸着速度で、同時に抵
抗加熱法によりモリブデンポートからマグネシウムを１
．７〜２．８ｎｍ／秒の蒸着速度で蒸着し始めた。電子
銃のフィラメントのエミッション電流は２００〜２３０
ｍＡ、加速電圧は４ｋＶであった。またボートの温度は
５００゜Ｃ程度であった。上記条件でマグネシウムと銅
の混合金属電極を発光層の上に１００ｎｍ積層蒸着し対
向電極とした。

この素子にＩＴＯ電極を陽極、マグネシウムと銅の混合
金属電極を陰極として、直流１２Ｖを印加すると電流が
２１０ｍＡ／ｃｉ＝流れ、青色発光を得た。発光波長域
は分光測定より４２０〜５５０ｎｍであった。ピーク波
長は４７０ｎｍであり、後述の比較例１の単層の場合と
同じであった。また、発光輝度は２００ｃｄ／ｒｄであ
った。

従って、比較例１と比べると積層化によって低電圧で高
輝度の青色発光（単層と同じ発光色）が？られることが
わかった。

実施例２ ２　５ｍｍＸ　７　５ｍｍＸ　１．　１　ｍのガラス基
板上に■ＴＯを蒸着法にて１００ｎｍの厚さで製膜し７
たものを透明支持基板とした。この透明支持基板を市販
の蒸着装置（日本真空技術（株）製）の基板ホルダーに
固定し、モリブテン製の抵抗加熱ポートにＮ　　Ｎ’−
ジフェニルーＮ　　Ｎ’−ビス−（３メヂルフェニル）
−（１．１’　−ビフェニル〕４，４′−ジアミン（Ｔ
ＰＤＡ）を２００ｍｇ入れ、また別のモリブテン製ポー
トに１■　４−ジスチリル−ヘンゼン（ＤＳＢ）を２　
０　０　ｍｇ入れて真空槽をＩ　Ｘ　１　０−’Ｐａま
で減圧した。

その後ＴＰＤＡの入った前記ボートを２１５〜２２０゜
Ｃまで加熱し、ＴＰＤＡを蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ
／秒で透明支持基板上に蒸着して、膜厚６０ｎｍの正孔
注入輸送層を製膜させた。この時の基板温度は室温であ
った。これを真空槽より取り出すことなく、正札注入輸
送層の１一に、もう一つのポー１・よりＤＳＢを発光層
として厚さ一２７ ６０ｎｍとなるように積層蒸着した。蒸着条件はボート
温度が２１５〜２２０゜Ｃで蒸着速度は０．１〜０．２
ｎｒｎ／秒、基板温度は室温であった。これを真空槽よ
り取り出し、上記発光層の上にステンレススチール製の
マスクを設置し、再び基板ホルダーに固定した。

次にモリブテン製の抵抗加熱ポートにマグネシウムリボ
ン１ｇを入れ、また真空槽中心部基板ホルダー下に位置
する電子ビーム蒸着用電子銃のターゲットとして銅のベ
レットを装着した。その後真空槽を２　Ｘ　１　０”’
Ｐａまで減圧してから、電子ビーム蒸着法により銅を０
．０３〜０．０８ｎｍ／秒の蒸着速度で、同時に抵抗加
熱法によりモリブデンポートからマグネシウムを１．７
〜２．８ｎｍ／秒の蒸着速度で蒸着し始めた。電子銃の
フィラメントのエミッション電流は２００〜２３０ｍＡ
，加速電圧は４ｋＶであった。またボートの温度は５　
０　０　’Ｃ程度であった。上記条件でマグネシウムと
銅の混合金属電極を発光層の上に１００ｎｍ積層蒸着し
対向電極とした。

この素子にＩＴＯ電極を陽極、マグネシウムと銅の混合
金属電極を陰極として、直流１５Ｖを印加すると電流が
１　８　０　ｍＡ／ｃｆｆｌ流れ、後述の比較例２と同
様な青白色発光を得た。ピーク波長は４２０ｎｍであっ
た。また発光輝度は１５０ｃｄ／ｒｄであった。

上記から、比較例２と比べると積層により低電圧で高輝
度の青白色発光（単層と同じ発光色）が得られることが
わかった。

実施例３ ２５肛Ｘ７５ｎ＋ｍＸ１．１胴のガラス基板上にＩＴＯ
を蒸着法にて１００ｎｍの厚さで製膜したものを透明支
持基板とした。この透明支持基板を市販の蒸着装置（日
本真空技術（株）製）の基板ホルダーに固定し、モリブ
テン製の抵抗加熱ボートにＮ　　Ｎ’−ジフェニルー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（ＴＰＤＡ）を２００
＋ｎｇ入れ、また別のモリブテン製ボートに１．４−ジ
スチリルーヘンゼン（ＤＳＢ）を２００ｍｇ入れて真空
槽をＩ　Ｘ　１　０−’Ｐａまで減圧した。

その後ＴＰＤＡの入った前記ポートを２１５〜２　２　
０　’Ｃまで加熱し、ＴＰＤＡを蒸着速度０．１〜０．
３ｎｍ／秒で透明支持基板上に蒸着して、膜厚６０ｎｍ
の正孔注入輸送層を製膜させた。この時の基板温度は室
温であった。これを真空槽より取り出すことなく、正孔
注入輸送層の上に、もう一つのポートよりＤＳＢを発光
層として厚さ６０ｎｍとなるように積層蒸着した。蒸着
条件はボート温度が２１５〜２２０゜Ｃで蒸着速度は０
．１〜０．２ｎｍ／秒、基板温度は室温であった。

次いで真空槽を大気圧に戻し、これら二つのモリブテン
製ボートを真空槽より取り出し、代わりに式 で表わされるＣ３”．４”：３．４．５：１　０”，９
”：３゛，４゜，５゜〕−ジピリジノ（１．２−ａ：１
”２　１　　ａ”〕ビスベンゾイミダゾール−６．１８
ジオンを２　０　０ｍｇ入れたモリブテン製ボートを真
空槽ヘセットした。その後真空層を２Ｘ１０−’Ｐａま
で減圧して前記ボートを５００゜Ｃまで加熱し，上記発
光層の上に６０ｎｍ積層蒸着した。その後真空槽を大気
圧に戻し基板ホルダーから前記積層サンプルをいったん
はずしてからステンレススチール製のマスクを設置し，
再び基板ホルダーに固定した。次にモリブテン製の抵抗
加熱ボートにマグネシウムリボン１ｇを入れ、また真空
槽中心部基板ホルダー下に位置する電子ビーム蒸着用電
子銃のターゲットとして、銅のペレットを装着した。そ
の後真空槽を２　Ｘ　１　０−’Ｐａまで減圧してから
、電子ビーム蒸着法により銅を０．０３〜０．０８ｎｍ
／秒の蒸着速度で、同時に抵抗加熱法によりモリブテン
ポートからマグネシウムを１．７〜２．８ｎｍ／秒の蒸
着速度で蒸着し始めた。電子銃のフィラメントのエミッ
ション電流は２００〜２３０ｍＡ、加速電圧は４ｋＶで
あった。またボートの温度は５００゜Ｃ程度であった。

上記条件でマグネシウムと銅の混合金属電極を発光層の
上に１００ｎｍ積層蒸着し対向電極とした。

この素子にＩＴＯ電極を陽極、マグネシウムと銅の混合
金属電極を陰極として直流１５Ｖを印加すると電流が２
００ｍＡ／ｃ＋ｆｌ流れ、実施例２と同様な青白色発光
を得た。ピーク波長は４２０ｎｍであった。また発光輝
度は１７０ｃｄ／ｍであった。

比較例１ ２　５ｍｍＸ　７　５ｍｍＸ　１．　ＩＩｉｌｍのガラ
ス基板上にＩＴ○を蒸着法にて５０ｎｍの厚さで製膜し
たものを透明支持基板とし、この透明支持基板を市販の
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、モリブテン製の抵抗加熱ボートに、Ｊ　．Ｏ
ｒｇ．　Ｃｈｅｍ．　　２　４　，　　１　２　４　６
　（　１　９　５　９　）に記載の方法にしたがって合
成したトランス−４，４゛−ジフェニルスチルベンヲ２
　０　０　ｍ　ｇ〜３００ｍｇ入れ、真空槽をＩ　Ｘ　
１　０−’Ｐａまで減圧した。

さらに前記ボートを２２０〜２４０゜Ｃに加熱し、蒸着
速度２．０ｎｍ／秒で透明支持基板上に蒸着し、膜厚１
．１μｍの発光体薄膜を得た。このときの基板温度は室
温であった。これを真空槽より取り出し、発光層上にス
テンレススチール製のマスクを設置し，再び基板ホルダ
ーに固定し、抵抗加熱ボートに金２．　０　ｍ　ｇを入
れて真空槽を２×１　０−’Ｐａまで減圧した．その後
ポートを１４００゜Ｃまで加熱し、１００ｎｍの膜厚で
金電極を薄膜上に形成し、対向電極とした。

この素子に直流電圧４０Ｖを、金電極を正極，ＩＴＯ電
極を負極として印加したところ、電流が１７ｍＡ／ｃｆ
ｆｌ流れ青白色発光を得た。このときの発光極大波長は
４６５ｎｍ，発光輝度は７５ｃｄ／ポであった。

比較例２ 比較例１において、発光層材料として、Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃ
ｈｅｍ　２　４　，　　１　２　４　６　（　１　９　
５　９　）に記載の方法にしたがって合成した１，４−
ジスチリルーベンゼンを用い、ポート温度を２４０゜Ｃ
〜２６０℃とし、さらに膜厚１．５μｍの発光体薄膜を
作製したこと以外は、比較例１と同様にＥ．Ｌ素子を作
製した。

この素子に直流２０Ｖの電圧を実施例１と同様に印加し
たところ、電流が５０ｍＡ／ｃＪ流れ青白色発光を得た
。このときの発光極大波長は４２０ｎｍ，発光篇度は８
０ｃｄ／ｒｒｆであった。

〔発明の効果〕

叙上の如《、本発明のＥＬ素子は低電圧を印加するだけ
で高輝度を得ることができ、その構成も簡単であり、容
易に製造することができる。また、このＥＬ素子によれ
ば、従来困難とされていた青色発光を高輝度，高効率で
達成することができる。

さらに、ビンホールなどの不良も少なく、また大面積化
も容易であり、生産性が高く、各種機器の表示用のＥＬ
素子として安価で安定した製品を提供することが可能で
ある。

手続補正書（自発） 平成２年５月１日

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　陽極、正孔注入輸送層、発光層及び陰極がこの
   順序で積層されているとともに、 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｘ＾１、Ｘ＾２およびＸ＾３はそれぞれ▲数式
   、化学式、表等があります▼あるいは▲数式、化学式、
   表等があります▼を示す。〕 で表わされる有機化合物を前記発光層の材料として用い
   ることを特徴とする薄膜エレクトロルミネッセンス素子
   。
2. （２）　陽極、正孔注入輸送層、発光層、電子注入輪送
   層及び陰極がこの順序で積層されているとともに、 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｘ＾１、Ｘ＾２およびＸ＾３は前記と同じであ
   る。〕 で表わされる有機化合物を前記発光層の材料として用い
   ることを特徴とする薄膜エレクトロルミネッセンス素子
   。
3. （３）　陽極、発光層、電子注入輪送層及び陰極がこの
   順序で積層されているとともに、 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｘ＾１、Ｘ＾２およびＸ＾３は前記と同じであ
   る。〕 で表わされる有機化合物を前記発光層の材料として用い
   ることを特徴とする薄膜エレクトロルミネッセンス素子
   。