JPH11312584A

JPH11312584A - 有機ｅｌ素子

Info

Publication number: JPH11312584A
Application number: JP10134631A
Authority: JP
Inventors: Michio Arai; 三千男荒井; Kenji Nakatani; 賢司中谷; Mitsufumi Kodama; 光文小玉; Hiroshi Yamamoto; 洋山本; Osamu Onizuka; 理鬼塚
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1998-04-28
Filing date: 1998-04-28
Publication date: 1999-11-09

Abstract

(57)【要約】【課題】積層数が少なく、成膜工程が簡単になり、駆
動回路や電源への負担も少なく、しかも高輝度が得られ
る有機ＥＬ素子を実現する。【解決手段】基板１上に、第１のホール注入電極２
と、少なくとも発光機能に関与する１種以上の第１の有
機層３と、第１の電子注入電極４と、第１の引き出し電
極５とが順次積層され、さらにその上に、第２の電子注
入電極６と、少なくとも発光機能に関与する１種以上の
第２の有機層７と、第２のホール注入電極８とが順次積
層されている積層構造を有する。また、さらに好ましく
は、その上に少なくとも発光機能に関与する１種以上の
第３の有機層９と、第３の電子注入電極１０と、第２の
引き出し電極１１とが順次積層されている有機ＥＬ素子
とした。あるいは、この逆の積層順であってもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報表示パネル、
自動車用の計器パネル、動画・静止画を表示させるディ
スプレイ等、家電製品、自動車、二輪車電装品に使用さ
れ、有機化合物を用いて構成された有機ＥＬ素子に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、有機ＥＬ素子が盛んに研究され、
実用化されつつある。これは、錫ドープ酸化インジウム
（ＩＴＯ）などの透明電極（ホール注入電極）上にトリ
フェニルジアミン（ＴＰＤ）などのホール輸送材料を蒸
着により薄膜とし、さらにアルミキノリノール錯体（Ａ
ｌｑ³ ）などの蛍光物質を発光層として積層し、さらに
Ｍｇなどの仕事関数の小さな金属電極（電子注入電極）
を形成した基本構成を有する素子で、１０V 前後の電圧
で数１００から数１００００cd/m² ときわめて高い輝度
が得られることで、家電製品、自動車、二輪車電装品等
のディスプレイとして注目されている。

【０００３】有機ＥＬ素子は、例えば基板上にＩＴＯ等
のホール注入電極層を有し、さらにその上にホール注入
輸送層、発光層、電子注入輸送層等の有機層を有する。
そして、この有機層の上に電子注入電極を有し、必要に
より配線電極層あるいは保護層を有する。また、ガラス
等の封止板を封止用接着剤等により固定し、封止を行っ
ている。通常、有機ＥＬ素子は、厚さ数１００nm〜数１
０μm 程度の薄膜構造体であり、ドットマトリクス、あ
るいはセグメント構造等、その使用目的により所定の大
きさ、形状に形成されている。

【０００４】有機ＥＬ素子を用い、カラーディスプレイ
を実現するために、種々の方法が検討されている。例え
ば、発光体自体の発光色を複数用意したり、カラーフィ
ルターを用いて青、緑、赤の３元色を得たりする方法が
一般的である。

【０００５】発光体自体の発光色を変化させる試みとし
て、 SID 96 DIGEST・185 14.2:Novel Transparent Org
anic Electroluminescent Devices G.Gu,V.BBulovic,P.
E.Burrows,S.RForrest,M.E.Tompsonに記載されたカラー
発光素子として、Ａｇ・Ｍｇ薄膜を電子注入電極に、Ｉ
ＴＯをホール注入電極に用いたものが知られている。こ
こに記載されているカラー発光素子（heterostructure
organic light emitting devices）は、図４に示すよう
に、Ｒ，Ｇ，Ｂ各々に対応した発光層（Red EL,Green E
L,Blue EL）３５，３９，４３を有する多層構造であ
り、各発光層３５，３９，４３毎に電子注入電極３６，
４０，４４、ホール輸送層３３，３８，４２およびホー
ル注入電極３４，３７，４１が同一積層順に配置され、
これらが３原色に対応した積層体として、基板３１上に
３層に積層されている。

【０００６】これらの積層体を駆動するには、図示例の
ように各電子注入電極３６，４０，４４と、ホール注入
電極３４，３７，４１との間に、所定の電源Ｅ1 、Ｅ2
、Ｅ3 を接続しそれぞれの層を発光させる。この場
合、各積層体はいずれも順積層であるため、各電源Ｅ1
、Ｅ2 、Ｅ3 も同じ方向に直列に接続された状態とな
る。

【０００７】この場合、隣り合うホール注入電極と電子
注入電極（３７，３６および４０，３９）への配線は、
それぞれの接地ラインと電源ラインとを共通にすること
も可能である。しかし、このようにホール注入電極と電
子注入電極とが隣り合った構造では、一つの電源を共通
にして使用することはできない。このため、積層体の積
層数分の電圧を直列に加算した高い電源電圧が必要とな
る。通常、制御回路に用いられるＩＣ等は、ＴＴＬやＣ
−ＭＯＳ等、数 V程度の耐圧しか有しないものが多く、
高い電源電圧を制御するため、さらにトランジスタ、Ｆ
ＥＴ等といった制御素子を用意する必要があり、回路が
複雑になる。また、携帯機器、移動機器等では電源は限
られたものしか用意できず、使用範囲が制限されてしま
う。各積層体毎に電源を用意することも考えられるが、
電源が大型化し、部品点数が増大してコスト高になる。

【０００８】さらに、上記構造では各積層体毎に一対の
ホール注入電極と電子注入電極とを用いているため、積
層数が多くなる。例えば、単純マトリクス、アクティブ
マトリクス方式等でのフルカラーディスプレイを考える
と、多数の画素に対応した３原色分の配線構造を必要と
する。従って、これらの電極構造を、画素の大きさを最
大限に確保しながら構築しなければならず、１層でも電
極の数が少なくなれば、パターニングや、成膜時の制約
のみならず、各画素の大きさ、ひいては表示面当たりの
輝度の向上等を図ることができる。

【０００９】なお、３原色に対応した各積層体を平面的
に配置し、カラー化する方法も検討されているが、各色
の画素が占める面積が制限され、十分な輝度を得ること
が困難である。また、自発光性の薄膜素子である有機Ｅ
Ｌ素子の特長を生かそうとする場合には、各発光色の積
層体をさらに積層する方式が優れている。

【００１０】一方、単一の発光層とカラーフィルターと
を組み合わせてカラーディスプレイとすることとして
も、有機ＥＬ素子の発光の波長領域は狭く、しかもその
中心波長が偏在しているため、白色発光を行わせること
は困難であり、カラーフィルターだけを使用したので
は、赤色等一部の波長領域の光源が不足してしまう。ま
た、フィルターを使用した分輝度の低下が生じるが、こ
れに全体の輝度を合わせるため、全体として輝度が低下
してしまう。さらに、フィルター層の塗布工程、パター
ニング工程等を要し、上記多層型の素子に比べたメリッ
トは少ない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、積層
数が少なく、成膜工程が簡単になり、駆動回路や電源へ
の負担も少なく、しかも高輝度が得られる有機ＥＬ素子
を実現することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的は以下の構成に
より達成される。（１）基板上に、第１のホール注入電極と、少なくと
も発光機能に関与する１種以上の第１の有機層と、第１
の電子注入電極と、第１の引き出し電極とが順次積層さ
れ、さらにその上に、第２の電子注入電極と、少なくと
も発光機能に関与する１種以上の第２の有機層と、第２
のホール注入電極とが順次積層されている積層構造を有
する有機ＥＬ素子。（２）前記第２のホール注入電極上に、さらに、少な
くとも発光機能に関与する１種以上の第３の有機層と、
第３の電子注入電極と、第２の引き出し電極とが順次積
層されている上記（１）の有機ＥＬ素子。（３）前記電子注入電極の膜厚は、０．５〜１００nm
である上記（１）または（２）の有機ＥＬ素子。（４）前記引き出し電極の膜厚は、１０〜１００nmで
ある上記（１）〜（３）のいずれかの有機ＥＬ素子。（５）基板上に、第１の引き出し電極と、第１の電子
注入電極と、少なくとも発光機能に関与する１種以上の
第１の有機層と、第１のホール注入電極とが順次積層さ
れ、さらにその上に、少なくとも発光機能に関与する１
種以上の第２の有機層と、第２の電子注入電極と、第２
の引き出し電極とが順次積層されている積層構造を有す
る有機ＥＬ素子。（６）前記第２の引き出し電極上に、さらに、第３の
電子注入電極と、少なくとも発光機能に関与する１種以
上の第３の有機層と、第２のホール注入電極とが順次積
層されている上記（５）の有機ＥＬ素子。（７）前記電子注入電極の膜厚は、０．５〜１００nm
である上記（５）または（６）の有機ＥＬ素子。（８）前記引き出し電極の膜厚は、１０〜１００nmで
ある上記（５）〜（７）のいずれかの有機ＥＬ素子。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の有機ＥＬ素子は、基板上
に、第１のホール注入電極と、少なくとも発光機能に関
与する１種以上の第１の有機層と、第１の電子注入電極
と、第１の引き出し電極とが順次積層され、さらにその
上に、第２の電子注入電極と、少なくとも発光機能に関
与する１種以上の第２の有機層と、第２のホール注入電
極とが順次積層されている積層構造を有するか、

【００１４】あるいは、基板上に、第１の引き出し電極
と、第１の電子注入電極と、少なくとも発光機能に関与
する１種以上の第１の有機層と、第１のホール注入電極
とが順次積層され、さらにその上に、少なくとも発光機
能に関与する１種以上の第２の有機層と、第２の電子注
入電極と、第２の引き出し電極とが順次積層されている
積層構造を有する。

【００１５】このように、ホール注入電極→有機層→電
子注入電極（引き出し電極を含む）→有機層→ホール注
入電極という順積層＋逆積層の構造とするか、電子注入
電極（引き出し電極を含む）→有機層→ホール注入電極
→有機層→電子注入電極（引き出し電極を含む）という
逆積層＋順積層という構造にすることにより、電子注入
電極および／またはホール注入電極の少なくとも１層を
共通に使用することができ、構成膜を少なくすることが
でき、ディスプレイの構造が簡単になる。

【００１６】発光層で発光した光は、電子注入電極方向
へも、ホール注入電極方向へも放出されるため、各発光
単位となる積層体の一部が逆積層となっていても問題は
ない。また、各発光単位となる積層体は、直列に積層さ
れているため、フルカラーのマトリクス構造とした場
合、１画素あたりの発光面積は最大となる。発光層は、
光取り出し側から短波長の光が発光する発光層を積層す
る。

【００１７】各積層体の隣り合う電極は同種の電極同士
となり、一つの電極を共用できるとともに同じ電源を共
通に使用することができる。なお、電子注入電極の光透
過性は、後述の膜厚制御により確保することができる。
ここで光透過性とは、発光波長帯域、通常３５０〜８０
０nm、特に可視光領域での光透過率が５０％以上、好ま
しくは７０％以上、特に８０％以上であることをいう。

【００１８】電子注入電極としては、仕事関数の小さい
物質が好ましく、例えば、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｌ
ａ、Ｃｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓ
ｎ、Ｚｎ、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成分の合金系を用
いることが好ましい。合金系としては、例えばＡｇ・Ｍ
ｇ（Ａｇ：０．１〜５０at％）、Ａｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：
０．０１〜１４at％）、Ｉｎ・Ｍｇ（Ｍｇ：５０〜８０
at％）、Ａｌ・Ｃａ（Ｃａ：０．０１〜２０at％）等が
好ましい。また、特にこれらの酸化物を用いることが好
ましい。電子注入電極を酸化物とすることにより、ＩＴ
Ｏ等の酸化物であるホール注入電極と対になった酸化物
で有機層を囲むようになり、耐候性が向上する。電子注
入電極は蒸着法やスパッタ法で形成することが可能であ
るが、有機層状に成膜する点を考慮すると、有機層への
ダメージの少ない蒸着法が好ましい。

【００１９】電子注入電極薄膜の厚さは、電子注入を十
分行える一定以上の厚さとすれば良く、好ましくは０．
５nm以上、より好ましくは１nm以上、さらに好ましくは
５nm以上とすればよい。また、その上限値は、発光波長
帯域（３５０〜８００nm）での光透過性を確保するた
め、好ましくは１００nm以下、より好ましくは５０nm以
下、特に１０nm以下である。また、電極材料によっては
１〜５nmの範囲であってもよい。電子注入電極の上およ
び／または間には引き出し電極を有する。

【００２０】引き出し電極の構成金属材料としては、例
えば、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌ、Ａｌおよび遷移金属、
特にＳｃ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｄ，Ｔａ，Ｃｕ，Ｓ
ｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｗ等を、好
ましくはこれらの総計が１０at％以下、より好ましくは
５at％以下、特に２at％以下含有していてもよいアルミ
ニウム合金等を好ましく挙げることができる。上記金属
は低抵抗であり、引き出し電極として用いた場合良好な
効果が得られる。特に、ＡｌやＡｌ合金は、安定性やコ
ストの点から好ましい。

【００２１】引き出し電極は、シート抵抗が１Ω／□以
下、特に０．５Ω／□以下が好ましい。その下限は特に
規制されるものではないが、通常０．１Ω／□程度であ
る。

【００２２】引き出し電極の厚さは、低い抵抗を確保
し、水分や酸素あるいは有機溶媒の進入を防止するた
め、一定以上の厚さとすればよく、好ましくは１０nm以
上、さらには２０nm以上が好ましい。また、その上限と
しては、発光波長帯域の光透過性を確保するために、１
００nm以下、さらには５０nm以下が好ましい。引き出し
電極が薄すぎると、その効果が得られず、また、引き出
し電極の段差被覆性が低くなってしまい、端子電極との
接続が十分ではなくなる。一方、引き出し電極が厚すぎ
ると、光透過性を確保できなくなる。

【００２３】引き出し電極の発光波長帯域、通常３５０
〜８００nm、特に各発光光に対する光透過率が５０％以
上、好ましくは７０％以上、特に８０％以上であること
が好ましい。発光光は引き出し電極を通って取り出され
るため、その透過率が低くなると、発光層からの発光自
体が減衰され、発光素子として必要な輝度が得られなく
なる傾向がある。ただし、一方のみから発光光を取り出
すときには、取り出し側と反対側の発光光に対し５０％
以上であればよい。

【００２４】電子注入電極と引き出し電極とを合わせた
全体の厚さとしては、特に制限はないが、通常１０〜２
００nm程度とすればよい。

【００２５】上記電子注入電極、引き出し電極を蒸着法
で形成する場合、真空蒸着の条件は特に限定されない
が、１０^-4Pa以下の真空度とし、蒸着速度は０．０１〜
１nm／sec 程度とすることが好ましい。また、真空中で
連続して各層を形成することが好ましい。真空中で連続
して形成すれば、各層の界面に不純物が吸着することを
防げるため、高特性が得られる。

【００２６】電子注入電極、引き出し電極をスパッタ法
で形成する場合、スパッタ時のスパッタガスの圧力は、
０．１〜１Paの範囲が好ましい。スパッタガスは、通常
のスパッタ装置に使用される不活性ガスが使用できる。

【００２７】スパッタ法としてはＲＦ電源を用いた高周
波スパッタ法や、ＤＣスパッタ法等の中から好適なスパ
ッタ法を用いて成膜すればよい。スパッタ装置の電力と
しては、好ましくはＤＣスパッタで０．１〜１０Ｗ／cm
²、ＲＦスパッタ、ＲＦ（１３．５６MHz）：１００〜５
００Ｗ程度の範囲である。また、成膜レートは５〜１０
０nm／min 、特に１０〜５０nm／min の範囲が好まし
い。

【００２８】本発明の有機ＥＬ素子は、マトリクスタイ
プのディスプレイやセグメントタイプのディスプレイ
等、種々のディスプレイに応用することができる。

【００２９】本発明の有機ＥＬ素子は、例えば図１に示
すように基板１上にＩＴＯ等の第１のホール注入電極２
と、発光機能に関与するホール注入輸送層、発光層、電
子注入輸送層等の１種以上を有する第１の有機層３と、
第１の電子注入電極４と、第１の引き出し電極５とを順
次有する。また、その上に第２の電子注入電極６と、第
２の有機層７と、第２のホール注入電極８とを順次有す
る。さらにその上に、第３の有機層９と、第３の電子注
入電極１０と、第２の引き出し電極１１とを順次有す
る。

【００３０】あるいは本発明の有機ＥＬ素子は、例えば
図２に示すように基板１上に第１の引き出し電極５と、
第１の電子注入電極４と、発光機能に関与する第１の有
機層３と、第１のホール注入電極２とを順次有する。ま
た、その上に第２の有機層７と、第２の電子注入電極６
と、第２の引き出し電極１１とを有する。さらにその上
に、第３の電子注入電極１０と、第３の有機層９と、第
２のホール注入電極８を有する。この場合、第２のホー
ル注入電極８側が光取り出し側でない場合には、第２の
ホール注入電極を薄く成膜し、さらにその上に引き出し
電極を形成してもよい。これにより、電極抵抗が減少
し、発光効率が向上する。

【００３１】これらの図示例では、１つの発光単位とな
る積層体を３層積層して、３原色発光によるフルカラー
ディスプレイ、あるいは３原色を同時に発光させ、ブロ
ードな白色光源として機能させることができる構成とな
っている。また、電子注入電極は、引き出し電極を有す
る構造となっているため、図１における第１の電子注入
電極４と、第１の引き出し電極５と、第２の電子注入電
極６や、図２における第２の電子注入電極６と、第２の
引き出し電極１１と、第３の電子注入電極１０のよう
に、１つの引き出し電極を挟んで電子注入電極が上下に
配置される構成となっている。

【００３２】また、各積層体には所定の電源E1，E2，E3
が、それぞれ同一極性同士を共通にして接続される。こ
のため、単一の電源を共通に使用することができ、ま
た、いずれか一方の側の配線を共通にすることもでき
る。

【００３３】本発明の有機ＥＬ素子をディスプレイとし
て駆動する場合、好ましくは図３に示すように、積層体
Ｄ１〜Ｄ３それぞれを専用の配線により駆動するとよ
い。図３は、単純マトリクスディスプレイの一構成例を
示す部分概念図である。すなわち、第１の積層体Ｄ１
は、第１の走査線（コモンライン）ｍ１と、第１のデー
タ線（セグメントライン）ｎ１とで駆動され、第２の積
層体Ｄ１は、第２の走査線（コモンライン）ｍ２と、第
２のデータ線（セグメントライン）ｎ２とで駆動され、
第３の積層体Ｄ３は、第３の走査線（コモンライン）ｍ
３と、第３のデータ線（セグメントライン）ｎ３とで駆
動される。このように、個々の積層体それぞれを、専用
の配線により駆動することにより、駆動回路や制御回路
が簡単になり、制御しやすくなる。従って、色度、彩
度、明度等の制御をより正確に行うことができ、高品
質、高精細のディスプレイを得ることができる。なお、
コスト面から、より簡単な構造を求める場合には、前述
のように各積層体の駆動線を共通にしてもよい。

【００３４】ホール注入電極は、発光した光を取り出す
ため、透明ないし半透明な電極が好ましい。透明電極と
しては、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＩＺＯ
（亜鉛ドープ酸化インジウム）、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂ 、Ｉ
ｎ₂ Ｏ₃ 等が挙げられるが、好ましくはＩＴＯ（錫ドー
プ酸化インジウム）、ＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウ
ム）が好ましい。ＩＴＯは、通常Ｉｎ₂Ｏ₃とＳｎＯと
を化学量論組成で含有するが、Ｏ量は多少これから偏倚
していてもよい。Ｉｎ₂ Ｏ₃ に対するＳｎＯ₂ の混合比
は、１〜２０wt％、さらには５〜１２wt％が好ましい。
また、ＩＺＯでのＩｎ₂ Ｏ₃ に対するＺｎＯ₂ の混合比
は、通常、１２〜３２wt％程度である。ホール注入電極
は、透明性が必要でないときは、不透明の公知の金属材
質であってもよい。

【００３５】ホール注入電極は、発光波長帯域、通常３
５０〜８００nm、特に各発光光に対する光透過率が８０
％以上、特に９０％以上であることが好ましい。通常、
発光光はホール注入電極を通って取り出されるため、そ
の透過率が低くなると、発光層からの発光自体が減衰さ
れ、発光素子として必要な輝度が得られなくなる傾向が
ある。ただし、一方のみから発光光を取り出すときに
は、取り出す側が発光光に対し８０％以上であればよ
い。

【００３６】ホール注入電極の厚さは、ホール注入を十
分行える一定以上の厚さを有すれば良く、好ましくは５
０〜５００nm、さらには５０〜３００nmの範囲が好まし
い。また、その上限は特に制限はないが、あまり厚いと
剥離などの心配が生じる。厚さが薄すぎると、製造時の
膜強度やホール輸送能力、抵抗値の点で問題がある。

【００３７】このホール注入電極層は蒸着法等によって
も形成できるが、好ましくはスパッタ法、特にパルスＤ
Ｃスパッタ法により形成することが好ましい。

【００３８】有機層は、以下のような構成とすることが
できる。

【００３９】発光層は、ホール（正孔）および電子の注
入機能、それらの輸送機能、ホールと電子の再結合によ
り励起子を生成させる機能を有する。発光層には、比較
的電子的にニュートラルな化合物を用いることで、電子
とホールを容易かつバランス良く注入・輸送することが
できる。

【００４０】ホール注入輸送層は、ホール注入電極から
のホールの注入を容易にする機能、ホールを安定に輸送
する機能および電子を妨げる機能を有するものであり、
電子注入輸送層は、電子注入電極からの電子の注入を容
易にする機能、電子を安定に輸送する機能およびホール
を妨げる機能を有するものである。これらの層は、発光
層に注入されるホールや電子を増大・閉じこめさせ、再
結合領域を最適化させ、発光効率を改善する。

【００４１】発光層の厚さ、ホール注入輸送層の厚さお
よび電子注入輸送層の厚さは、特に制限されるものでは
なく、形成方法によっても異なるが、通常５〜５００nm
程度、特に１０〜３００nmとすることが好ましい。

【００４２】ホール注入輸送層の厚さおよび電子注入輸
送層の厚さは、再結合・発光領域の設計によるが、発光
層の厚さと同程度または１／１０〜１０倍程度とすれば
よい。ホールまたは電子の各々の注入層と輸送層とを分
ける場合は、注入層は１nm以上、輸送層は１nm以上とす
るのが好ましい。このときの注入層、輸送層の厚さの上
限は、通常、注入層で５００nm程度、輸送層で５００nm
程度である。このような膜厚については、注入輸送層を
２層設けるときも同じである。

【００４３】有機ＥＬ素子の発光層には、発光機能を有
する化合物である蛍光性物質を含有させる。このような
蛍光性物質としては、例えば、特開昭６３−２６４６９
２号公報に開示されているような化合物、例えばキナク
リドン、ルブレン、スチリル系色素等の化合物から選択
される少なくとも１種が挙げられる。また、トリス（８
−キノリノラト）アルミニウム等の８−キノリノールま
たはその誘導体を配位子とする金属錯体色素などのキノ
リン誘導体、テトラフェニルブタジエン、アントラセ
ン、ペリレン、コロネン、１２−フタロペリノン誘導体
等が挙げられる。さらには、特願平６−１１０５６９号
のフェニルアントラセン誘導体、特願平６−１１４４５
６号のテトラアリールエテン誘導体等を用いることがで
きる。

【００４４】また、それ自体で発光が可能なホスト物質
と組み合わせて使用することが好ましく、ドーパントと
しての使用が好ましい。このような場合の発光層におけ
る化合物の含有量は０．０１〜２０wt% 、さらには０．
１〜１５wt% であることが好ましい。ホスト物質と組み
合わせて使用することによって、ホスト物質の発光波長
特性を変化させることができ、長波長に移行した発光が
可能になるとともに、素子の発光効率や安定性が向上す
る。

【００４５】ホスト物質としては、キノリノラト錯体が
好ましく、さらには８−キノリノールまたはその誘導体
を配位子とするアルミニウム錯体が好ましい。このよう
なアルミニウム錯体としては、特開昭６３−２６４６９
２号、特開平３−２５５１９０号、特開平５−７０７３
３号、特開平５−２５８８５９号、特開平６−２１５８
７４号等に開示されているものを挙げることができる。

【００４６】具体的には、まず、トリス（８−キノリノ
ラト）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）マグネ
シウム、ビス（ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリノラト）亜
鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウ
ムオキシド、トリス（８−キノリノラト）インジウム、
トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウ
ム、８−キノリノラトリチウム、トリス（５−クロロ−
８−キノリノラト）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−
キノリノラト）カルシウム、５，７−ジクロル−８−キ
ノリノラトアルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−
８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム、ポリ［亜
鉛（II）−ビス（８−ヒドロキシ−５−キノリニル）メ
タン］等がある。

【００４７】また、８−キノリノールまたはその誘導体
のほかに他の配位子を有するアルミニウム錯体であって
もよく、このようなものとしては、ビス（２−メチル−
８−キノリノラト）（フェノラト）アルミニウム(III)
、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（オルト−
クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−
８−キノリノラト）（メタークレゾラト）アルミニウム
(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（パラ
−クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル
−８−キノリノラト）（オルト−フェニルフェノラト）
アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノ
ラト）（メタ−フェニルフェノラト）アルミニウム(II
I) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（パラ−
フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−
メチル−８−キノリノラト）（２，３−ジメチルフェノ
ラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キ
ノリノラト）（２，６−ジメチルフェノラト）アルミニ
ウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）
（３，４−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、
ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（３，５−ジメ
チルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチ
ル−８−キノリノラト）（３，５−ジ−tert−ブチルフ
ェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８
−キノリノラト）（２，６−ジフェニルフェノラト）ア
ルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラ
ト）（２，４，６−トリフェニルフェノラト）アルミニ
ウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）
（２，３，６−トリメチルフェノラト）アルミニウム(I
II) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，
３，５，６−テトラメチルフェノラト）アルミニウム(I
II) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（１−ナ
フトラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８
−キノリノラト）（２−ナフトラト）アルミニウム(II
I) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）
（オルト−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、
ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（パラ−
フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，
４−ジメチル−８−キノリノラト）（メタ−フェニルフ
ェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチ
ル−８−キノリノラト）（３，５−ジメチルフェノラ
ト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８
−キノリノラト）（３，５−ジ−tert−ブチルフェノラ
ト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−４−エチ
ル−８−キノリノラト）（パラ−クレゾラト）アルミニ
ウム(III) 、ビス（２−メチル−４−メトキシ−８−キ
ノリノラト）（パラ−フェニルフェノラト）アルミニウ
ム(III) 、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリ
ノラト）（オルト−クレゾラト）アルミニウム(III) 、
ビス（２−メチル−６−トリフルオロメチル−８−キノ
リノラト）（２−ナフトラト）アルミニウム(III) 等が
ある。

【００４８】このほか、ビス（２−メチル−８−キノリ
ノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（２−
メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス
（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）アルミニウム
(III) −μ−オキソ−ビス（２，４−ジメチル−８−キ
ノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（４−エチル−
２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −
μ−オキソ−ビス（４−エチル−２−メチル−８−キノ
リノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−４
−メトキシキノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オ
キソ−ビス（２−メチル−４−メトキシキノリノラト）
アルミニウム(III) 、ビス（５−シアノ−２−メチル−
８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−
ビス（５−シアノ−２−メチル−８−キノリノラト）ア
ルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−５−トリフルオ
ロメチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ
−オキソ−ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル
−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 等であっても
よい。

【００４９】このほかのホスト物質としては、特願平６
−１１０５６９号に記載のフェニルアントラセン誘導体
や特願平６−１１４４５６号に記載のテトラアリールエ
テン誘導体なども好ましい。

【００５０】発光層は電子注入輸送層を兼ねたものであ
ってもよく、このような場合はトリス（８−キノリノラ
ト）アルミニウム等を使用することが好ましい。これら
の蛍光性物質を蒸着すればよい。

【００５１】また、発光層は、必要に応じて、少なくと
も１種のホール注入輸送性化合物と少なくとも１種の電
子注入輸送性化合物との混合層とすることも好ましく、
さらにはこの混合層中にドーパントを含有させることが
好ましい。このような混合層における化合物の含有量
は、０．０１〜２０wt% 、さらには０．１〜１５wt% と
することが好ましい。

【００５２】混合層では、キャリアのホッピング伝導パ
スができるため、各キャリアは極性的に有利な物質中を
移動し、逆の極性のキャリア注入は起こりにくくなるた
め、有機化合物がダメージを受けにくくなり、素子寿命
がのびるという利点がある。また、前述のドーパントを
このような混合層に含有させることにより、混合層自体
のもつ発光波長特性を変化させることができ、発光波長
を長波長に移行させることができるとともに、発光強度
を高め、素子の安定性を向上させることもできる。

【００５３】混合層に用いられるホール注入輸送性化合
物および電子注入輸送性化合物は、各々、後述のホール
注入輸送層用の化合物および電子注入輸送層用の化合物
の中から選択すればよい。なかでも、ホール注入輸送層
用の化合物としては、強い蛍光を持ったアミン誘導体、
例えばホール輸送材料であるトリフェニルジアミン誘導
体、さらにはスチリルアミン誘導体、芳香族縮合環を持
つアミン誘導体を用いるのが好ましい。

【００５４】電子注入輸送性の化合物としては、キノリ
ン誘導体、さらには８−キノリノールないしその誘導体
を配位子とする金属錯体、特にトリス（８−キノリノラ
ト）アルミニウム（Ａｌｑ³ ）を用いることが好まし
い。また、上記のフェニルアントラセン誘導体、テトラ
アリールエテン誘導体を用いるのも好ましい。

【００５５】ホール注入輸送層用の化合物としては、強
い蛍光を持ったアミン誘導体、例えば上記のホール輸送
材料であるトリフェニルジアミン誘導体、さらにはスチ
リルアミン誘導体、芳香族縮合環を持つアミン誘導体を
用いるのが好ましい。

【００５６】この場合の混合比は、それぞれのキャリア
移動度とキャリア濃度によるが、一般的には、ホール注
入輸送性化合物の化合物／電子注入輸送機能を有する化
合物の重量比が、１／９９〜９９／１、さらに好ましく
は１０／９０〜９０／１０、特に好ましくは２０／８０
〜８０／２０程度となるようにすることが好ましい。

【００５７】また、混合層の厚さは、分子層一層に相当
する厚み以上で、有機化合物層の膜厚未満とすることが
好ましい。具体的には１〜８５nmとすることが好まし
く、さらには５〜６０nm、特には５〜５０nmとすること
が好ましい。

【００５８】また、混合層の形成方法としては、異なる
蒸着源より蒸発させる共蒸着が好ましいが、蒸気圧（蒸
発温度）が同程度あるいは非常に近い場合には、予め同
じ蒸着ボード内で混合させておき、蒸着することもでき
る。混合層は化合物同士が均一に混合している方が好ま
しいが、場合によっては、化合物が島状に存在するもの
であってもよい。発光層は、一般的には、有機蛍光物質
を蒸着するか、あるいは、樹脂バインダー中に分散させ
てコーティングすることにより、発光層を所定の厚さに
形成する。

【００５９】ホール注入輸送層には、例えば、特開昭６
３−２９５６９５号公報、特開平２−１９１６９４号公
報、特開平３−７９２号公報、特開平５−２３４６８１
号公報、特開平５−２３９４５５号公報、特開平５−２
９９１７４号公報、特開平７−１２６２２５号公報、特
開平７−１２６２２６号公報、特開平８−１００１７２
号公報、ＥＰ０６５０９５５Ａ１等に記載されている各
種有機化合物を用いることができる。例えば、テトラア
リールベンジシン化合物（トリアリールジアミンないし
トリフェニルジアミン：ＴＰＤ）、芳香族三級アミン、
ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール
誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有するオキサ
ジアゾール誘導体、ポリチオフェン等である。これらの
化合物は、１種のみを用いても、２種以上を併用しても
よい。２種以上を併用するときは、別層にして積層した
り、混合したりすればよい。

【００６０】ホール注入輸送層をホール注入層とホール
輸送層とに分けて設層する場合は、ホール注入輸送層用
の化合物のなかから好ましい組合せを選択して用いるこ
とができる。このとき、ホール注入電極（ＩＴＯ等）側
からイオン化ポテンシャルの小さい化合物の順に積層す
ることが好ましい。また、ホール注入電極表面には薄膜
性の良好な化合物を用いることが好ましい。このような
積層順については、ホール注入輸送層を２層以上設ける
ときも同様である。このような積層順とすることによっ
て、駆動電圧が低下し、電流リークの発生やダークスポ
ットの発生・成長を防ぐことができる。また、素子化す
る場合、蒸着を用いているので１〜１０nm程度の薄い膜
も均一かつピンホールフリーとすることができるため、
ホール注入層にイオン化ポテンシャルが小さく、可視部
に吸収をもつような化合物を用いても、発光色の色調変
化や再吸収による効率の低下を防ぐことができる。ホー
ル注入輸送層は、発光層等と同様に上記の化合物を蒸着
することにより形成することができる。

【００６１】電子注入輸送層には、トリス（８−キノリ
ノラト）アルミニウム（Ａｌｑ³ ）等の８−キノリノー
ルまたはその誘導体を配位子とする有機金属錯体などの
キノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘
導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリ
ン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオ
レン誘導体等を用いることができる。電子注入輸送層は
発光層を兼ねたものであってもよく、このような場合は
トリス（８−キノリノラト）アルミニウム等を使用する
ことが好ましい。電子注入輸送層の形成は、発光層と同
様に、蒸着等によればよい。

【００６２】電子注入輸送層を電子注入層と電子輸送層
とに分けて積層する場合には、電子注入輸送層用の化合
物の中から好ましい組み合わせを選択して用いることが
できる。このとき、電子注入電極側から電子親和力の値
の大きい化合物の順に積層することが好ましい。このよ
うな積層順については、電子注入輸送層を２層以上設け
るときも同様である。

【００６３】ホール注入輸送層、発光層および電子注入
輸送層の形成には、均質な薄膜が形成できることから、
真空蒸着法を用いることが好ましい。真空蒸着法を用い
た場合、アモルファス状態または結晶粒径が０．１μm
以下の均質な薄膜が得られる。結晶粒径が０．１μm を
超えていると、不均一な発光となり、素子の駆動電圧を
高くしなければならなくなり、ホールの注入効率も著し
く低下する。

【００６４】真空蒸着の条件は特に限定されないが、１
０^-4Pa以下の真空度とし、蒸着速度は０．０１〜１nm／
sec 程度とすることが好ましい。また、真空中で連続し
て各層を形成することが好ましい。真空中で連続して形
成すれば、各層の界面に不純物が吸着することを防げる
ため、高特性が得られる。また、素子の駆動電圧を低く
したり、ダークスポットの発生・成長を抑制したりする
ことができる。

【００６５】これら各層の形成に真空蒸着法を用いる場
合において、１層に複数の化合物を含有させる場合、化
合物を入れた各ボートを個別に温度制御して共蒸着する
ことが好ましい。

【００６６】有機ＥＬ構造体各層を成膜した後に、Ｓｉ
Ｏ_X 等の無機材料、テフロン、塩素を含むフッ化炭素重
合体等の有機材料等を用いた保護膜を形成してもよい。
保護膜は透明でも不透明であってもよく、保護膜の厚さ
は５０〜１２００nm程度とする。保護膜は、前記の反応
性スパッタ法の他に、一般的なスパッタ法、蒸着法、Ｐ
ＥＣＶＤ法等により形成すればよい。

【００６７】さらに、素子の有機層や電極の酸化を防い
だり、機械的ダメージから保護するために、素子上に封
止板を設けることが好ましい。封止板は、湿気の侵入を
防ぐために、接着性樹脂等を用いて接着し密封する。封
止ガスは、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎ₂等の不活性ガス等が好まし
い。また、この封止ガスの水分含有量は、１００ppm以
下、より好ましくは１０ppm 以下、特には１ppm 以下で
あることが好ましい。この水分含有量に下限値は特にな
いが、通常０．１ppm 程度である。

【００６８】封止板の材料としては、好ましくは平板状
であって、ガラスや石英、樹脂等の透明ないし半透明材
料が挙げられるが、特にガラスが好ましい。封止板とし
ては、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】封止板は、スペーサーを用いて高さを調整
し、所望の高さに保持してもよい。スペーサーの材料と
しては、樹脂ビーズ、シリカビーズ、ガラスビーズ、ガ
ラスファイバー等が挙げられ、特にガラスビーズ等が好
ましい。スペーサーは、通常、粒径の揃った粒状物であ
るが、その形状は特に限定されるものではなく、スペー
サーとしての機能に支障のないものであれば種々の形状
であってもよい。その大きさとしては、円換算の直径が
１〜２０μm 、より好ましくは１〜１０μm 、特に２〜
８μm が好ましい。このような直径のものは、粒長１０
０μm 以下程度であることが好ましく、その下限は特に
規制されるものではないが、通常１μm程度である。

【００７０】なお、封止板に凹部を形成した場合には、
スペーサーは使用しても、使用しなくてもよい。使用す
る場合の好ましい大きさとしては、前記範囲でよいが、
特に２〜８μm の範囲が好ましい。

【００７１】スペーサーは、予め封止用接着剤中に混入
されていても、接着時に混入してもよい。封止用接着剤
中におけるスペーサーの含有量は、好ましくは０．０１
〜３０wt％、より好ましくは０．１〜５wt％である。

【００７２】接着剤としては、安定した接着強度が保
て、気密性が良好なものであれば特に限定されるもので
はないが、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ
樹脂接着剤を用いることが好ましい。

【００７３】基板材料としては特に限定するものではな
く、積層する有機ＥＬ構造体の電極の材質等により適宜
決めることができ、例えば、Ａｌ等の金属材料や、ガラ
ス、石英や樹脂等の透明ないし半透明材料、あるいは不
透明であってもよく、この場合はガラス等のほか、アル
ミナ等のセラミックス、ステンレス等の金属シートに表
面酸化などの絶縁処理を施したもの、フェノール樹脂等
の熱硬化性樹脂、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂な
どを用いることができる。ガラス材としては、無アルカ
リガラスが好ましいが、その他のガラス組成のものも使
用することができる。特に、アルカリガラスを用いる場
合、基板上にＳｉＯ₂ 等のバリアコート層を設けてアル
カリ金属成分等の汚染を防止するとよい。

【００７４】基板に色フィルター膜や蛍光性物質を含む
色変換膜、あるいは誘電体反射膜を用いて発光色をコン
トロールしてもよい。

【００７５】色フィルター膜には、液晶ディスプレイ等
で用いられているカラーフィルターを用いれば良いが、
有機ＥＬ素子の発光する光に合わせてカラーフィルター
の特性を調整し、取り出し効率・色純度を最適化すれば
よい。

【００７６】また、ＥＬ素子材料や蛍光変換層が光吸収
するような短波長の外光をカットできるカラーフィルタ
ーを用いれば、素子の耐光性・表示のコントラストも向
上する。

【００７７】また、誘電体多層膜のような光学薄膜を用
いてカラーフィルターの代わりにしても良い。

【００７８】蛍光変換フィルター膜は、ＥＬ発光の光を
吸収し、蛍光変換膜中の蛍光体から光を放出させること
で、発光色の色変換を行うものであるが、組成として
は、バインダー、蛍光材料、光吸収材料の三つから形成
される。

【００７９】蛍光材料は、基本的には蛍光量子収率が高
いものを用いれば良く、ＥＬ発光波長域に吸収が強いこ
とが望ましい。実際には、レーザー色素などが適してお
り、ローダミン系化合物・ペリレン系化合物・シアニン
系化合物・フタロシアニン系化合物（サブフタロシアニ
ン等も含む）ナフタロイミド系化合物・縮合環炭化水素
系化合物・縮合複素環系化合物・スチリル系化合物・ク
マリン系化合物等を用いればよい。

【００８０】バインダーは、基本的に蛍光を消光しない
ような材料を選べば良く、フォトリソグラフィー・印刷
等で微細なパターニングが出来るようなものが好まし
い。また、ホール注入電極（ＩＴＯ、ＩＺＯ）、あるい
は電子注入電極の成膜時にダメージを受けないような材
料が好ましい。

【００８１】光吸収材料は、蛍光材料の光吸収が足りな
い場合に用いるが、必要のない場合は用いなくても良
い。また、光吸収材料は、蛍光性材料の蛍光を消光しな
いような材料を選べば良い。

【００８２】有機ＥＬ素子は、直流駆動やパルス駆動等
され、交流駆動することもできる。印加電圧は、通常、
２〜３０V 程度である。

【００８３】

【実施例】次に実施例を示し、本発明をより具体的に説
明する。＜実施例１＞ガラス基板上に、第１のＩＴＯ透明電極
（ホール注入電極）をスパッタ法にて５０nm成膜した。

【００８４】ＩＴＯ電極層等が形成された基板の表面を
ＵＶ／Ｏ₃ 洗浄した後、真空蒸着装置の基板ホルダーに
固定して、槽内を１×１０^-4Pa以下まで減圧した。

【００８５】先ず、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ｍ
−トリル４，４’４，４’，４”−トリス（−Ｎ−（３
−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニ
ルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）を０．１nm／sec で、８
０nmの厚さに蒸着し、第１のホール注入層とした。

【００８６】次いで、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’
−ｍ−トリル−４，４’−ジアミノ−１，１’−ビフェ
ニル（以下、ＴＰＤ）を蒸着速度０．１nm／sec で２０
nmの厚さに蒸着し、第１のホール輸送層とした。

【００８７】次いで、減圧を保ったまま、ジフェニルア
ントラセンダイマー（ＤＰＡ）を蒸着速度０．１nm／se
c で４０nmの膜厚に蒸着し、第１の発光層（青色発光
層）とした。次いで、トリス（８−キノリノラト）アル
ミニウム（以下、Ａｌｑ³ ）を蒸着速度０．１nm／sec
で１０nmの厚さに蒸着して、第１の電子注入輸送層とし
た。

【００８８】さらに、減圧状態を保ったまま、Ｍｇ・Ａ
ｇ（体積比１０：１）を蒸着速度０．１nm/secで１０nm
の厚さに蒸着し、第１の電子注入電極とし、第１の引き
出し電極としてＡｌを２０nm蒸着した。さらに、Ｍｇ・
Ａｇ（重量比１０：１）を蒸着速度０．１nm/secで１０
nmの厚さに蒸着し、第２の電子注入電極とした。

【００８９】次いで、減圧を保ったまま、Ａｌｑ³ をホ
スト物質とし、蒸着速度０．２nm／sec で、これにクマ
リン６が１体積％となるように６０nmの厚さに共蒸着し
て、第２の発光層〔電子注入輸送発光層（緑色発光
層）〕とした。

【００９０】さらに、減圧を保ったまま、ＴＰＤを蒸着
速度０．１nm/secで２０nmの厚さに蒸着し、第２のホー
ル輸送層とした。

【００９１】次いで、ｍ−ＭＴＤＡＴＡを蒸着速度０．
１nm／sec で、５０nmの厚さに蒸着し、第２のホール注
入層とした。

【００９２】次いで、減圧を保ったまま、第２のＩＴＯ
透明電極（ホール注入電極）をスパッタ法にて５０nm成
膜した。

【００９３】さらに、減圧を保ったまま、ｍ−ＭＴＤＡ
ＴＡを蒸着速度０．１nm／sec ５０nmの厚さに蒸着し、
第３のホール注入層とした。

【００９４】次いで、ＴＰＤを蒸着速度０．１nm／sec
で２０nmの厚さに蒸着し、第３のホール輸送層とした。

【００９５】次いで、減圧を保ったまま、Ａｌｑ³ をホ
スト物質とし、蒸着速度０．２nm／sec で、これにジシ
アノメチルピラン（ＤＣＭ）が１体積％となるように６
０nmの厚さに共蒸着して、第３の発光層〔電子注入発光
層（赤色発光層）〕とした。

【００９６】次いで、減圧状態を保ったまま、Ｍｇ・Ａ
ｇ（体積比１０：１）を蒸着速度０．１nm/sec で１０n
mの厚さに蒸着して第３の電子注入電極とし、第２の引
き出し電極として、Ａｌを１００nm蒸着した。

【００９７】最後にガラス封止板を貼り合わせ、図１に
示すような構造の有機ＥＬ素子とした。

【００９８】得られた有機ＥＬ素子の各積層体に、単一
電源から所定の直流電圧を印加し、１０mA／cm² の定電
流密度で、駆動させ、基板側から観察したところ、各発
光層ともそれぞれ独立に発光し、制御できることが確認
できた。青色発光部は輝度５００cd／cm² 、緑色発光部
は輝度６００cd／cm² 、赤色発光部は輝度３００cd／cm
² の発光が得られた。

【００９９】＜実施例２＞ガラス基板を真空蒸着装置の
基板ホルダーに固定して、槽内を１×１０^-4Pa以下まで
減圧した。次いで、第１の引き出し電極としてＡｌを蒸
着速度０．１nm/sec で２００nm蒸着し、Ｍｇ・Ａｇ
（重量比１０：１）を蒸着速度０．１nm/secで１０nmの
厚さに蒸着して第１の電子注入電極とした。

【０１００】次いで、減圧を保ったまま、Ａｌｑ³ をホ
スト物質とし、蒸着速度０．２nm／sec で、これにジシ
アノメチルピラン（ＤＣＭ）が１体積％となるように６
０nmの厚さに共蒸着して、第１の発光層〔電子注入輸送
発光層（赤色発光層）〕とした。

【０１０１】次いで、ＴＰＤを蒸着速度０．１nm／sec
で２０nmの厚さに蒸着し、第１のホール輸送層とした。

【０１０２】さらに、減圧を保ったまま、ｍ−ＭＴＤＡ
ＴＡを蒸着速度０．１nm／sec で５０nmの厚さに蒸着
し、第１のホール注入層とした。

【０１０３】次いで、減圧を保ったまま、第１のＩＴＯ
透明電極（ホール注入電極）をスパッタ法にて５０nm成
膜した。

【０１０４】さらに、減圧を保ったまま、ｍ−ＭＴＤＡ
ＴＡを蒸着速度０．１nm／sec で５０nmの厚さに蒸着
し、第２のホール注入層とした。

【０１０５】次いで、ＴＰＤを蒸着速度０．１nm／sec
で２０nmの厚さに蒸着し、第２のホール輸送層とした。

【０１０６】次いで、減圧を保ったまま、Ａｌｑ³ をホ
スト物質として蒸着速度０．２nm／sec で、これにクマ
リン６が１体積％となるように６０nmの厚さに共蒸着し
て、第２の発光層〔電子注入輸送発光層（緑色発光
層）〕とした。

【０１０７】さらに、減圧状態を保ったまま、Ｍｇ・Ａ
ｇ（体積比１０：１）を蒸着速度０．１nm/secで１０nm
の厚さに蒸着し、第２の電子注入電極とし、第２の引き
出し電極としてＡｌを２０nm蒸着した。さらに、Ｍｇ・
Ａｇ（重量比１０：１）を蒸着速度０．１nm/secで１０
nmの厚さに蒸着し、第３の電子注入電極とした。

【０１０８】次いで、トリス（８−キノリノラト）アル
ミニウム（以下、Ａｌｑ³ ）を蒸着速度０．１nm／sec
で１０nmの厚さに蒸着して、第１の電子注入輸送層とし
た。

【０１０９】次いで、減圧を保ったまま、ジフェニルア
ントラセンダイマー（ＤＰＡ）を蒸着速度０．１nm／se
c で４０nmの膜厚に蒸着し、第３の発光層（青色発光
層）とした。

【０１１０】次いで、ＴＰＤを蒸着速度０．１nm／sec
で２０nmの厚さに蒸着し、第３のホール輸送層とした。

【０１１１】さらに、減圧を保ったまま、ｍ−ＭＴＤＡ
ＴＡを蒸着速度０．１nm／sec で５０nmの厚さに蒸着
し、第３のホール注入層とした。

【０１１２】次いで、減圧を保ったまま、第２のＩＴＯ
透明電極（ホール注入電極）をスパッタ法にて５０nm成
膜した。

【０１１３】最後にガラス封止板を貼り合わせ、図２に
示すような構造の有機ＥＬ素子とした。

【０１１４】実施例１と同様に、得られた有機ＥＬ素子
の各積層体に、単一電源から所定の直流電圧を印加し、
１０mA／cm² の定電流密度で、駆動させ、最上層のＩＴ
Ｏ側から観察したところ、実施例１と同様に各発光層と
もそれぞれ独立に発光し、制御できることが確認でき
た。

【０１１５】＜実施例３＞ガラス基板を真空蒸着装置の
基板ホルダーに固定して、槽内を１×１０^-4Pa以下まで
減圧した。次いで、第１の引き出し電極としてＡｌを蒸
着速度０．１nm/sec で２０nm蒸着し、Ｍｇ・Ａｇ（重
量比１０：１）を蒸着速度０．１nm/sec で１０nmの厚
さに蒸着して第１の電子注入電極とした。

【０１１６】次いで、トリス（８−キノリノラト）アル
ミニウム（以下、Ａｌｑ³ ）を蒸着速度０．１nm／sec
で１０nmの厚さに蒸着して、第１の電子注入輸送層とし
た。

【０１１７】次いで、減圧を保ったまま、ジフェニルア
ントラセンダイマー（ＤＰＡ）を蒸着速度０．１nm／se
c で４０nmの膜厚に蒸着し、第１の発光層（青色発光
層）とした。

【０１１８】次いで、ＴＰＤを蒸着速度０．１nm／sec
で２０nmの厚さに蒸着し、第１のホール輸送層とした。

【０１１９】さらに、減圧を保ったまま、ｍ−ＭＴＤＡ
ＴＡを蒸着速度０．１nm／sec で５０nmの厚さに蒸着
し、第１のホール注入層とした。

【０１２０】次いで、減圧を保ったまま、第１のＩＴＯ
透明電極（ホール注入電極）をスパッタ法にて５０nm成
膜した。

【０１２１】さらに、減圧を保ったまま、ｍ−ＭＴＤＡ
ＴＡを蒸着速度０．１nm／sec で５０nmの厚さに蒸着
し、第２のホール注入層とした。

【０１２２】次いで、ＴＰＤを蒸着速度０．１nm／sec
で２０nmの厚さに蒸着し、第２のホール輸送層とした。

【０１２３】次いで、減圧を保ったまま、Ａｌｑ³ をホ
スト物質として蒸着速度０．２nm／sec で、これにクマ
リン６が１体積％となるように６０nmの厚さに共蒸着し
て、第２の発光層〔電子注入輸送発光層（緑色発光
層）〕とした。

【０１２４】さらに、減圧状態を保ったまま、Ｍｇ・Ａ
ｇ（体積比１０：１）を蒸着速度０．１nm/secで１０nm
の厚さに蒸着し、第２の電子注入電極とし、第２の引き
出し電極としてＡｌを２０nm蒸着した。さらに、Ｍｇ・
Ａｇ（重量比１０：１）を蒸着速度０．１nm/secで１０
nmの厚さに蒸着し、第３の電子注入電極とした。

【０１２５】次いで、減圧を保ったまま、Ａｌｑ³ をホ
スト物質として蒸着速度０．２nm／sec で、これにジシ
アノメチルピラン（ＤＣＭ）が１体積％となるように６
０nmの厚さに共蒸着して、第３の発光層〔電子注入輸送
発光層（赤色発光層）〕とした。

【０１２６】次いで、ＴＰＤを蒸着速度０．１nm／sec
で２０nmの厚さに蒸着し、第３のホール輸送層とした。

【０１２７】さらに、減圧を保ったまま、ｍ−ＭＴＤＡ
ＴＡを蒸着速度０．１nm／sec ５０nmの厚さに蒸着し、
第３のホール注入層とした。

【０１２８】次いで、減圧を保ったまま、第２のＩＴＯ
透明電極（ホール注入電極）をスパッタ法にて１０nm成
膜した。

【０１２９】さらに、減圧状態を保ったまま、第３の引
き出し電極としてＡｌを２００nm蒸着した。

【０１３０】最後にガラス封止板を貼り合わせ、図２に
示すような構造の有機ＥＬ素子とした。

【０１３１】実施例１と同様に、得られた有機ＥＬ素子
の各積層体に、単一電源から所定の直流電圧を印加し、
１０mA／cm² の定電流密度で、駆動させ、基板側から観
察したところ、実施例１と同様に各発光層ともそれぞれ
独立に発光し、制御できることが確認できた。

【０１３２】＜実施例４＞実施例３において、第３のホ
ール注入層成膜後、第２のＩＴＯ透明電極の膜厚を５０
nmとし、その上に第３の引き出し電極を成膜することな
く有機ＥＬ素子を得た。

【０１３３】得られた有機ＥＬ素子を実施例１と同様に
駆動したところ、基板側と、最上層のＩＴＯ側の双方か
ら実施例１と同様な発光が確認できた。

【０１３４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、積層数が
少なく、成膜工程が簡単になり、駆動回路や電源への負
担も少なく、しかも高輝度が得られる有機ＥＬ素子を実
現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機ＥＬ素子の一構成例を模式的に表
した図である。

【図２】本発明の有機ＥＬ素子の他の構成例を模式的に
表した図である。

【図３】本発明の有機ＥＬ素子をマトリクスディスプレ
イに応用した場合の配線例を示した図である。

【図４】従来の有機ＥＬ素子を模式的に表した図であ
る。

【符号の説明】

１基板２第１のホール注入電極３第１の有機層４第１の電子注入電極５第１の引き出し電極６第２の電子注入電極７第２の有機層８第２のホール注入電極９第３の有機層１０第３の電子注入電極１１第２の引き出し電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山本洋東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者鬼塚理東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に、第１のホール注入電極と、少
なくとも発光機能に関与する１種以上の第１の有機層
と、第１の電子注入電極と、第１の引き出し電極とが順
次積層され、さらにその上に、第２の電子注入電極と、
少なくとも発光機能に関与する１種以上の第２の有機層
と、第２のホール注入電極とが順次積層されている積層
構造を有する有機ＥＬ素子。
【請求項２】前記第２のホール注入電極上に、さら
に、少なくとも発光機能に関与する１種以上の第３の有
機層と、第３の電子注入電極と、第２の引き出し電極と
が順次積層されている請求項１の有機ＥＬ素子。
【請求項３】前記電子注入電極の膜厚は、０．５〜１
００nmである請求項１または２の有機ＥＬ素子。
【請求項４】前記引き出し電極の膜厚は、１０〜１０
０nmである請求項１〜３のいずれかの有機ＥＬ素子。
【請求項５】基板上に、第１の引き出し電極と、第１
の電子注入電極と、少なくとも発光機能に関与する１種
以上の第１の有機層と、第１のホール注入電極とが順次
積層され、さらにその上に、少なくとも発光機能に関与
する１種以上の第２の有機層と、第２の電子注入電極
と、第２の引き出し電極とが順次積層されている積層構
造を有する有機ＥＬ素子。
【請求項６】前記第２の引き出し電極上に、さらに、
第３の電子注入電極と、少なくとも発光機能に関与する
１種以上の第３の有機層と、第２のホール注入電極とが
順次積層されている請求項５の有機ＥＬ素子。
【請求項７】前記電子注入電極の膜厚は、０．５〜１
００nmである請求項５または６の有機ＥＬ素子。
【請求項８】前記引き出し電極の膜厚は、１０〜１０
０nmである請求項５〜７のいずれかの有機ＥＬ素子。