JPS6137873A - 電界発光素子 - 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】 〔技術分野〕 本発明は、電界発光を行なう電界発光素子［エレクトロ
ルミネッセンス（Ｅ　Ｌ）素子］に関し、〈わしくは有
機化合物からなる電気化学的特性の異なる２種の薄膜を
組合わせたＥＬ機能を持つ層を有し、特に、低電圧駆動
でも効率良い発光が得られ、十分な輝度を有するＥＬ素
子に関する。

〔従来技術〕

ＥＬ素子は、ＥＬ機能を有する材料、すなわち電界内に
置かれた際に光を発する機能を有する材料を含む発光層
を２つの電極間に配置した構造を有し、これら電極間に
電圧を印加することにより電界を発生させて電気エネル
ギーを直接光に変換して光を発生する発光素子であり、
例えば白熱電球のようにフィラメントを白熱させて発光
させる、あるいは蛍光灯のように電気的に励起した気体
が蛍光体にエネルギーを付与して発光させるなどの従来
の発光方式とは異なり、薄型のパネル状、ベルト状１円
筒状等の種々の形状の例えば、ランプや線、図、画像等
の表示に用いる表示媒体の構成部材として、あるいは大
面積のパネルランプ等の発光体を実現化できるｕ（飽性
を有するものとして注目されている。

このようなＥＬ素子は、その発光方式の違いから、発光
層内部でのキャリアーの異動に伴なう電界励起発光を行
なう真性ＥＬ方式と、電極からキャリアーを発光層内に
注入して電界励起発光を行なうキャリアー注入ＥＬ方式
との２つに大きく分けられる。

更に、ＥＬ素子は、該素子の有する発光層の構造の違い
から、ＥＬ機能を有する材料からなる薄Ｈりを発光層と
して有する薄膜型と、ＥＬ機能を有する材料をパイング
ー中に分散して形成した発光層を有する粉末型との２つ
のタイプに大きく分類される。

なお、上記のＥＬ機能を有する材料としては、従来、Ｍ
ｎ、　ＣｕまたはＲｅＦ３　（Ｒｅは希土類を表わす）
等を賦活剤として含むＺｎＳ等の無機金属材料が主に使
用されてきた。

薄膜型のＥＬ素子は、発光層を薄く形成して、電極間の
距離を十分に短かくすることができ、発光層内でより強
い電界を発生させて、低電圧駆動に於いても、輝度の高
い良好な発光を得るために好適な構造を有している。し
かしながら、上記のＺｎＳを主体とするＩ＃、機金属材
料を用いて蒸着法等の薄膜形成法により薄膜の発光層を
形成し、この型のＥＬ素子を製造した場合、製造コスト
が非常に高くなってしまうという問題があり、また大面
積の均一な薄膜からなる発光層の形成が非常に困難であ
るため、品質の良い大面積のＥＬ素子を量産性良く製造
することはできなかった。

これに対して、量産性に富み、コスト的に有利であるＥ
Ｌ索子として、上記のＺｎＳを主体とするＥＬ無機材料
を有機バインダー中に分散して発光層を形成した真性Ｅ
Ｌ方式の有機粉末型ＥＬ素子が知られている。

ところが、この粉末型のＥＬ素子に於いては、層厚を薄
く形成すると、その発光層にピンホール等の欠陥が生じ
易く、発光特性を十分に高めるために、発光層の層厚を
一定以上薄くするには構造−Ｌの限界があり、十分な発
光、特に高い輝度を得ることができず、また層厚が比較
的厚くなるので、より強い電界を発生させるために、電
力消費が多くなるなどの問題点を有していた。この粉末
型のＥＬ素子の有する発光層内に、より強い電界を発生
させるためにフッ化ビニリデン系重合体からなる中間誘
電体層を設けた改良型の粉末型ＥＬ素子が、特開昭５８
−１７２８９１公報によって知られているが、輝度、電
力消費等に於いて満足のいく性能が得られていないのが
現状である。

一方、最近、種々の薄膜形成法により精度良い薄膜の形
成が可能である有機化合物材料の化学構造や高次構造を
制御して、従来用いられていた金属、無機材料の代りに
、オプティカル及びエレクトロニクス用材料として、エ
レクトロクロミ・ンク素子、圧電素子、焦電素子、非線
形光学素子、強誘電性液晶等の用途に適用することが注
目されており、更に、これらの材料のＥＬ素子の発光層
を形成する材料としての適用が期待されている。

これらのなかで、ＥＬ素子の発光層用の有機材料として
は、アントラセン、ピレン若しくはペリレンまたはこれ
らの誘導体等が知られており。

これらの材料の単分子累積膜を発光層として用いた、キ
ャリアー柱入ＥＬ方式の素子が、特開昭５２−３！１ｉ
５８７号公報により知られている。

しかしながら、このＥＬ素子に於いては、発光層が精度
良い薄膜として形成されているものの、キャリアーであ
る電子あるいはホールの密度が非常に小さく、キャリア
ーの移動や再結合等による機能分子の励起確率が低く、
効率の良い発光が得られず、特に電力消費や輝度の点で
満足できるものとなっていないのが現状である。

〔発明の目的〕 本発明の目的は、発光効率が良好であり、低電圧駆動で
も十分な輝度が得られ、安価でかつ製造容易な構造を有
する新規なＥＬ素子を提供することにある。

本発明の他の目的は、ＥＬ素子用の種々の有機化合物材
料を適宜選択し、その材料に最適な薄膜形成法を組合わ
せて形成することができ、所望の発光特性を容易に付与
することが可能な構造を有するＥＬ素子を提供すること
にある。

〔発明の構成〕

すなわち、本発明の電界発光素子は、少なくとも一方が
透明である２つの電極層と、これら電極層間に設けられ
た発光層とを有する電界発光素子に於いて、前記発光層
が、相対的に電子受容性を示す有機化合物を含む第１の
層と、相対的に電子供与性を示す有機化合物を含む第２
の層と、電気絶縁性を有する第３の層とを有し、更に前
記第１の層に前記相対的に電子受容性を示す有機化合物
に対して電子供与体となり得る他の化合物が含有され、
かつ前記第２の層に前記相対的に電子供与性をホす有機
化合物に対して電子受容体となり得る他の化合物が含有
されてなり、これらの層が、前記電極層の一方から他方
に向かって前記第３の層−Ｌに、前記第１の層、第２の
層及び第３の層がこの順に２回以上繰り返されてＭ層さ
れてなるものであることを特徴とする。

本発明の発光素子は、基本的に、少なくとも一方が透明
である２つの電極層と、これら電極層間に絶縁層を介し
て設けられたＥＬ機能を持つ発光層とを有する、いわゆ
る真性ＥＬ方式の薄膜型ＥＬ素子であり、前記発光層の
構造にその特徴を有する。

本発明のＥＬ素子の有する発光層は、相対的に電子受容
性を示す有機化合物（以後ＥＡ化合物と略称する）と、
相対的に電子供与性を示す有機化合物（以後ＥＤ化合物
と略称する）が互いに接触する位置に、かつ前記ＥＡ化
合物周辺に、該化合物に対して電子供与体となり得る化
合物（以後ＥＡ−ｄ化合物と略称する）が、更に前記Ｅ
Ｄ化合物周辺に、該化合物に対して電子受容体となり得
る化合物（以後ＥＤ−ａ化合物と略称する）がそれぞれ
配置された構造を有し、これら化合物が゛屯界中に置か
れた時のこれら化合物間の相互作用による、なかでも前
記ＥＤ化合物とＥＡ化合物間の電子の授受に伴なう励起
錯体の形成に基づく発光作用を主な発光源として有する
ものであり、しかもこのような励起錯体が電界の発生と
ともに効率良く形成されるのに好適な構造を有すること
に特徴がある。

以下、図面を用いて本発明のＥＬ素子を更に詳細に説明
する。

第１図は本発明のＥＬ素子の一例の模式的断面図である
。

■、２は電圧が印加されることによって電界を発生させ
るための電極であり、ｌは発生した光を取り出すための
透明な電極である。３は、ＥＬ機能を有する発光層であ
り、上下両端に積層された絶縁層として機能する第３の
層４−１．４−３の間に、第１の層５−１．５−２、第
２の層８−１．６−２及び第３の層４−２が交互に繰返
されて積層された多層構造となっている。

発光層３の有する第１の層５−１は、第２の層６−１に
含まれる前述したＥＩ）化合物に対してＥＡ化合物とな
り得る化合物を主成分として含み、この第１の層５−１
に直接接して積層された第２の層θ−１は、第１の層５
−１に含まれたＥＡ化合物に対してＥＤ化合物となり得
る化合物を主成分として含み、これら第１の層５−１と
第２層ｆｉ−１の界面？−１がＥＡ化合物とＥＤ化合物
との接触面となっている。第１の層５−２と第２の層６
−２の関係もこれと同様であり、これらの層によって界
面７−２が独自に形成されている。

これらの界面７−１．７−２に於いて、電極ｌ、２に電
圧が印加されて発光層３に電界がかけられたときに、Ｅ
Ａ化合物とＥＤ化合物が励起状態にある錯体を形成し、
この励起錯体が基底状態に戻る際に、励起状態にある錯
体、ＥＡ化合物及び／またはＥＤ化合物から励起エネル
ギーが光として発生される。このように、本発明のＥＬ
素子に於ける発光は、この界面？−１，７−２に於ける
発光を主な発光源とするものである。

更に、第１の層５−１．５−２には、これら層の主成分
であるＥＡ化合物に対して電子供与体となり得るＥＡ−
＋１化合物が混合されており、このＥＡ−ｄ化合物は、
ＥＡ化合物に電子を供与するなどのＥＡ化合物との相互
作用によって、該ＥＡ化合物の電界励起効率を高める機
能を主に有するものである。

また、第２の層８−１．８−２には、これら層の主成分
であるＥＤ化合物に対して電子受容体となり得るＥＤ−
ａ化合物が混合されており、このＥＤ−ａ化合物もまた
、ＥＤ化合物から電子を受取るなどのＥＤ化合物との相
互作用によって、該ＥＤ化合物の電界励起効率を高める
機能を主に有するものである。

なお、上記ＥＤ−ａ及びＥＡ−ｄ化合物は、ＥＡ化合物
及びＥＤ化合物との相互作用により、例えば発光色を制
御する等、第１の層及び第２の層の電気化学的性質を所
望に応じて制御する機能を上記の機能に加えて有してい
るものであっても良い。

本発明のＥＬ素子の有する発光層を構成する第１の層５
−１．５−２及び第２の層６−１．６−２は、以下に示
すような電界励起錯体の形成に直接関与する化合物分子
を、または該化合物の少なくとも１つを機能性部分とし
て有する化合物分子を韮成分として含有している。

更に、第１の層５−１．５−２には、これら層の主成分
であるＥＡ化合物に対し電子供与体となり得るＥＡ−ｄ
化合物が副成分として含まれており、第２の層６−１．
６−２には、これら層の主成分であるＥＤ化合物に対し
電子受容体となり得るＥＤ−ａ化合物が副成分として含
まれている。

上記の第１の層及び第２の層に主成分として含まれる電
界励起錯体の形成に直接関与する化合物分子の発光層３
内の配置としては、以下のような組み合わせを代表的な
ものとして挙げることができる。

（ａ）第１の層５−１．５−２と第２の層８−１．６−
２のそれぞれに励起錯体形成に基づ＜ＥＬ機能を看する
（主に発光を行なう）化合物分子が配置されている。

（ｂ）第１の層５−１．５−２に励起錯体形成に基づ＜
ＥＬ機能を有する化合物分子が配置され、これら化合物
分子に対して電子供与体となり得る化合物（ＥＤ化合物
）分子がそれぞれ第２の層θ−１，６−２に配置されて
いる。

（ｃ）第２の層６−１．６−２に励起錯体形成に基づ＜
ＥＬ機能を有する化合物分子が配置され、これら化合物
に対して電子受容体となり得る化合物（ＥＡ化合物）分
子がそれぞれ第１の層５−１．５−２に配置されている
。

上記の励起錯体形成に基づ（ＥＬ機能を有する化合物と
しては、高い発光量子効率を持ち、外部摂動を受は易い
π電子系を有し、容易に電界励起する有機化合物が好適
に用いられる。

このような化合物としては、例えば縮合多環芳香族炭化
水素、ｐ−ターフェニル、２．５−ジフェニルオキサゾ
ール、１．４−ｂｉｓ−（２−メチルスチリル）−ベン
ゼン、キサンチン、クマリン、アクリシフ、シフ＝ン色
素、ベンゾフェノン、フタロシアニン、フタロシアニン
の金属錯体、ポルフィリン、ポルフィリンの金属錯体、
８−ヒドロキシキノリン、８−ヒドロキシキノリンの金
属錯体、ルテニウム錯体、稀土類錯体及びこれらの化合
物の誘導体、並びに上記以外の複素環式化合物及びその
誘導体、芳香族アミン、芳香族ポリアミン及びキノン構
造を有する化合物のなかで励起錯体形成に基づ＜ＥＬ４
１１能を有する化合物を挙げることができ、これら化合
物の中から、相対的にＥＡ化合物となり得るもの１種以
上と、ＥＤ化合物となり得るもの１種以上とを適宜選択
して組み合わせ、前記した第１の層と第２の層の構成（
ａ）を有する発光層を、蒸着法、ＣＶＤ法等の薄膜形成
法により形成することができる。

一方、上記の励起錯体形成に基づ＜ＥＬ機佳を有する化
合物に対して電子受容体または電子供与体となり得る化
合物としては、上記した化合物以外の複素環式化合物及
びその誘導体、芳香族アミン、芳香族ポリアミン、キノ
ン構造を有する化合物、テトラシアノキノジメタン並び
にテトラシアノエチレン等を挙げることができ、先に挙
げた化合物とこれら化合物とを適宜選択して組み合わせ
て、前記した第１の層と第２の層の構成（ｂ）または（
Ｃ）を有する発光層を形成することができる。

また、第１の層に含まれる第１の層の主成分であるＥＡ
化合物に対して電子供与体となり得るＥＡ−ｄ化合物、
及び第２の層に含まれる第２の層の主成分であるＥＤ化
合物に対して電子受容体となり得るＥＤ−ａ化合物とし
ては、上記した励起錯体形成に基づ＜ＥＬ機能を有する
（主に発光を行なう）化合物、該化合物に対して電子供
与体若しくは電子受容体となり得る化合物、励起エネル
ギーの移動により発光体となり得る化合物及びこれら化
合物分子を機能性部分として少なくとも１つ有する化合
物等を挙げることができる。第１の層及び第２の層を形
成する時には、これらの中から、第１の層及び第２の層
の主成分として使用される化合物に応じて、これらＥＡ
−ｄ及びＥＤ−ａ化合物が前記したような機能を有する
ように適宜選択して用いれば良い。ＥＡ化合物に対する
ＥＡ−ｄ化合物の量及びＥＤ化合物に対するＥＩＩ−ａ
化合物の量は、第１の層及び第２の層に使用される化合
物に応じて異なり、−概には規定できないが、通常ＥＡ
−ｄ化合物については、ＥＡ化合物の１０モル％〜０．
１モル％程度、ＥＤ−ａ化合物については、ＥＤ化合物
の１０モル９６〜０．１モル％程度とされる。

更に、第１の層と第２の層の形成に使用することのでき
る。Ｊ：、記化合物の誘導体としては、以下のような構
造式の化合物を挙げることができる。

なお、以下に示す構造式に於いて、Ｘ及びＹは、先に挙
げたような親木基を表すが、１分子内にこれらが両方存
在する時は、どちらか一方が親木基であれば良く、その
ような場合は他の一方は水素となる。また、Ｒは炭素数
４〜３０程度、好ましくは１０〜２５程度の直鎖状若し
くは側鎖を有するアルキル基を表わす。

５．６・ ７．８゜ １３゜ ６≦ｍ＋ｎ ２１、　　　　　　　　　　　　　　　　　２２゜（Ｃ
Ｈ２）ｎＸ ６≦ｎ≦２０ ２８゜ ＯＨ３ ！ ２４゜ ０≦ｎ≦２ ２５゜ ２７゜ Ｍ：Ｈ２＋Ｂｅ、Ｍｇ、Ｏａ、Ｃ！ｄ、ＳｒＡ、／Ｃ／
、ＹｂＣ１ Ｍ＝Ｅｒ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｔ’ｍ、Ｙ
ｂ◎浄、−ＯＨ，、−ｔ　−Ｂｕ ３４゜ Ｍ＝Ｅｒ、５ｒｒｔ＋Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ＋Ｔｍ、
ＹｂＭ−Ｅｒ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｔｍ、
ＹｂＲ１−Ｔ（＋−ＧＴ（３＋−ＣＦ３＋４：３Ｂ、　
　　　　　　　　３７．　　　　　　　　　３Ｂ。

８９、　　　　　　　　　　　４ｏ、 ４８、　　　　　　　　　　　４４゜ Ｈ（ＧＨｚ）　Ｘ ＲＲ ６５、６６゜ ６９、Ｒ ７０゜ ８８゜ ８９゜ 別２　）　ｎ　Ｘ これらの化合物の中で遂１−４３５の構造式の化合物は
、先に挙げた励起錯体の形成に直接関与することのでき
る化合物のうち励起錯体の形成に基づ＜ＥＬ機能を有す
る化合物を疎水基及び／または親木基によって修飾した
ものである。正４２〜逅５４及び正８５〜正８６の構造
式の化合物は、励起錯体の形成に直接関与する部分にア
ルキル鎖が直接結合した構造を有するものであるが、ア
ルキル鎖の結合は、例えばエーテル結合、カルボニル基
を介した結合等によるものであっても良い。

なお、本発明の発光層を構成する第１の層には、主成分
であるＥＡ化合物を分子を機能性部分として有する化合
物の１種以上と、副成分であるＥＡ−ｄ化合物分子を機
能性部分として有する化合物の１種以上以外のその他の
化合物を１種以上含んだものでも良く、第２の層につい
てもこれと同様である。そのような場合、その他の化合
物としては、機能性部分を有するものではないが機能性
部分を有する化合物との相互作用により発光層の電気化
学的特性を制御できるような化合物、更には第１の層及
び第２の層の強度を増したり、これらの層と他の層との
接着性を向上することのできる化合物等を挙げることが
できる。

更に、これまで挙げたＥＤ及びＥＡ化合物になり得る化
合物は、励起錯体の形成に基づかない発光を行なう機能
を備えた化合物であっても良く。

またＥＡ−ｄ及びＥＤ−ａ化合物となり得る化合物もＥ
Ｌ機能を有するものであっても良く、本発明のＥＬ素子
に於ける発光は、第１の層と第２の層の界面？−１、？
−２に於ける発光のみに限定されるものではなく、第１
の層５−１．５−２及び／または第２の層Ｂ−１、８−
２内に於いて発光が行なわれる場合をも含むものであっ
ても良い。

本発明のＥＬ素子の有する発光層のもう１つの層である
第３の層４−１．４−２　、４−３は、絶縁性を有する
層であり、特に第３の層４−１．４−３は本発明のＥＬ
素子のコンデンサー構造の絶縁性を高める機能を有し、
第３の層４−２は、電子の移動を必要最小限の領域内に
閉じ込め、効率良い電子の授受による発光を行なわせる
機能を有する。この第３の層を形成することのできる材
料としては、精度良い均一な絶縁層を形成することので
きる！３ｉ０２等の無機化合物材料あるいは一般式； ％式％） （上記式中に於いてｎは、　１０≦ｎ≦３０であり、Ｘ
バーＣ０ＯＨ，−ＧＯＮＨｚ　、−ＧＯＯＲ，−Ｎ”（
ＣＨ３）３　＃Ｃｌ−。

等の基を表わす）で示される化合物等を挙げることがで
き、これらの材料の１種以上を用いて、蒸着法、ＣＶＤ
法等の薄膜形成法によりこの第３の層を形成することが
できる。

なお、これまで第１図を用いて第１の層と第２の層によ
って形成された界面を２つ有する本発明のＥＬ素子につ
いて説明してきたが、本発明のＥＬ素子の有する界面の
数は、これに限定されることなく、３つ以上であっても
良い。

以上のような構成の本発明のＥＬ素子の発光層を構成す
る各層の層厚は、ＥＬ素子の有する界面の数や各層自身
の構成によっても各々異なるが、第１の層については、
５００八以下、好ましくは２００Ａ以下、第２の層につ
いては、５（ＩＱ八へ下、好ましくは２００Ａ以下、第
３の層については、５００Ａ以下、好ましくは２００　
Ａ以下、更に発光層全体の層厚としては、ｌ−以下、好
ましくは３０００Ａ以下とするのが低電圧駆動に於いて
も良好な発光状態を得るために望ましい。

本発明のＥＬ素子の有する２つの電極層ｌ、２は、少な
くともどちらか一方が、光を取り出すために透明電極と
して設けられる。

透明電極として電極層を形成する場合には、ＰＭＭＡ、
ポリエステル等のフィルムまたはシート、あるいはガラ
ス板等の透明な基板上にＩｎＯ２，５ｎ０２、インシュ
ウムティンオキサイド（１，Ｔ、０）等を蒸着法等によ
って積層して、あるいはこれらの材料を発光層に直接積
層して形成することができる。

また、透明でない電極層は、十分な導電性を有する通常
の電極を形成することのできる材料からなる薄板や、適
当な基板上に若しくは形成された発光層上に直接ＡＩ　
、　Ａｇ、　Ａｕ等を蒸着法等によって積層して形成す
ることができる。

これら電極層の厚さは、０．Ｏｌ−〜０．３−程度。

好ましくはＱ、９５ｇ〜０．２牌程度とされる。

なお、本発明のＥＬ素子の形状及び大きさは、所望によ
り種々の形状とすることができ、例えば透明電極を形成
するときの基板を発光層形成用基板とし、この基板とし
て板状、ベルト状、円筒状のものを用いる等して所望の
形状及び大きさとすることができる。また、２つの電極
層は、所望により、種々の形状にパターンニングされた
ものであっても良い。

以上のような構成の本発明ＥＬ素子に於いては、該ＥＬ
素子の２つの電極ｌ、２間に、例えば発光層３にｌＸＩ
Ｏ３〜３Ｘ１０６程度の電界がかかるように、直流また
は交流、あるいはパルス電圧を印加することにより、良
好な発光が発光層３より透明電極を通じて得ることがで
きる。

以上のような構成の本発明の発光層は、例えば以下のよ
うにして形成することができる。

まず、前述したような透明電極層の設けられている基板
上に前記した第３の層形成用材料を用いて所望の構成の
第３の層を蒸着法等により形成Ｓせ、次にこの第３の層
上に前記した第１の層及び第２の層を形成することので
きる材料を用いて所望の構成の第１の層、第２の層をこ
の順に、これらも蒸着法等によって形成する。

更に第２の層上に第３の層を積層し、所望とする第１の
層と第２の層の界面の数に応じて、この第１の層〜第３
の層の形成操作を２回以上繰返す。

最後に、この第３の層上に、ＡＩ、　Ａｇ、　Ａｕ等の
金属を蒸着法等によって積層して、本発明のＥＬ素子を
形成することができる。

最初の発光層形成用の基板として、透明でない電極板若
しくは電極層を有する基板を用いた場合には、最後に１
．Ｔ、Ｏ等の透明な電極層を形成するための材料を蒸着
法等により発光層上に積層すれば良い。また、２つの電
極がともに透明である場合には、発光層形成用の透明基
板に上述の材料によって透明電極層を形成し、発光層の
形成が終了した後に透明電極層を更に積層すれば良い。

なお、本発明のＥＬ素子の発光層の有する複数の第１の
層は、それぞれが同一の構成を有するものでも良く、複
数の第１の層のうち１つ以上の第１の層の構成が他の第
１の層の構成と異なるものであっても良く、これは第２
の層及び第３の層についても同様である。また、本発明
のＥＬ素子を構成する各層間には、各層の接着性を高め
るために、接着層を設けることもできる。更に本発明の
ＥＬ素子には、空気中の湿気や酸素による影響から素子
を保護するための保護構造を設けることが望ましい。

以上のような本発明のＥＬ素子は、電気化学的性質の異
なる２つの層の界面で主に発光を行ない、しかもそのよ
うな界面がＥＬ素子の光の取り出し方向に対して複数設
けられた構造を有し、光の取り出し面の単位あたりの発
光量が従来のＥＬ素子に比べて非常に増大したものとな
った。

更に、本発明のＥＬ素子に於いては、主に発光を行なう
複数の界面について、該界面を構成する２つの層の構成
を界面ごとに変え、こられを組合わせて、発光色等を所
望に応じて制御することが可能となった。

また、本発明のＥＬ素子の有する発光層は、主に有機化
合物材料と、その材料に適した薄膜形成とが組み合わせ
て形成され、上記のように発光を行なう界面を複数力し
た多層構造となっているにもかかわらず、発光層全体の
層厚が薄く形成されており、低電圧駆動でも効率良い発
光状態が得られ、′十分な輝度が得られるものとなった
。

しかも、本発明のＥＬ素子に於いては、発光に直接関与
する化合物に対して電子受容体となり得る化合物及び電
子供与体となり得る化合物が′それぞれ発光層に含まれ
ていることによって、より効率良い電子の授受に伴なう
励起錯体の形成に基づく発光かり能となった。

更に、本発明のＥＬ素子の発光層は各層は、種々の有機
化合物材料によって精度良い薄膜として簡易に形成可能
であり、本発明のＥＬ素子は安価で量産性のあるＥＬ素
子となった。

以下、実施例に従って本発明のＥＬ素子を更に詳細に説
明する。

実施例１ ５０ｍｍ角のガラス表面上にスパッタリング法により膜
厚１５００Ａの１．７．０層を形成して透明電極板とし
、更に該層上に膜厚ｔｏｏＯＡの５ｉ０２膜をスパッタ
リング法により積層し第３の層としての絶縁層とした。

このようにして第３の層を形成した後、電極基板を、抵
抗加熱蒸着装置の蒸着槽内にセットしておき、更に抵抗
加熱ポートの１つにアントラセン（ｍｐ、　２１８℃）
を入れ、他の１つにはアントラキノン（＋ａｐ、　２８
８℃）を入れたところで、該槽内をまず１０’　Ｔｏｒ
ｒの真空度まで減圧した後、アントラキノンの蒸着速度
が０．１　、Ａ／ｓｅｃ程度になるようにアントラキノ
ンの入った抵抗加熱ポートに流れる電流を設定して一定
に保ち、かつアントラセンとアントラキノンの混合物か
らなる蒸着層全体の蒸着速度が２Ｊ／ｓｅｅとなるよう
にアントラセンの入った抵抗加熱ポートに流れる電流を
調整し、２０ＯＡのアントラセンとアントラキノンの混
合物からなる蒸着層を第１の層として先に形成した第３
の層としての絶縁層上に形成した。なお、蒸着時の槽内
の真空度をＦＪ　Ｘ　１Ｏ−６Ｔｏｒｒに維持し、基板
ホルダーの温度は、２０℃とした。

更に抵抗加熱ポートの１つを２．５−ジフェニルオキサ
ゾールの入ったものと交換し、他の１つの１つもカルバ
ゾールの入ったものと交換し、該槽内をまず１０’　Ｔ
ｏｒｒの真空度まで減圧した後、カルバゾールの蒸着速
度が０．４　Ａ／３ｅＣ程度に、かつ２，５−ジフェニ
ルオキサゾールとカルバゾールの混合物からなる蒸着層
全体の蒸着速度が２人／ｓｅｃとなるように２，５−ジ
フェニルオキサゾールの入ったポートに流れる電流を調
整し、２００への２．５−ジフェニルオキサゾールとカ
ルバゾールの混合物からなる蒸着層を第２の層として先
に形成した第３の層としての絶縁層上に形成した。なお
、蒸着時に於ける槽内の真空度を８　Ｘ　１Ｏ−６Ｔｏ
ｒｒに維持し、この場合の基板ホルダーの温度も２０℃
とした。

引続き電極板を蒸着槽内にセットしておき、更に抵抗加
熱ポート内にステアリン酸メチル（ｍｐ。

３８℃）を入れ、該槽内を１０’　Ｔｏｒｒの真空度ま
で減圧した後、蒸着速度が２人／ｓｅｃとなるように抵
抗加熱ポートに流れる電流を調整し、２００へのステア
リン酸メチル層からなる蒸着層を第３の層として、先に
形成した第２の層上に形成した。なお、蒸着時に於ける
槽内の真空度を８　Ｘ　１０’　Ｔａｒｔに維持し、こ
の場合の基板ホルダーの温度も２０℃とした。

以後、上記した第１の層から第３の層までの形成操作を
４回繰返して第１の層と第２の層の界面を４つ有する発
光層（層厚；約３４０ＯＡ）を形成した。

このようにして発光層の形成された電極板を、蒸着槽内
に再び入れ、該層内をまず１０′ｆＩＴｏｒｒの真空度
まで減圧した後、更に真空度を１０’　Ｔｏｒｒに調整
し、２０Ａ　／５ｅｃｔｙ）蒸着速度で、１５００Ａの
Ａ１層を最後に形成した第３の層上に蒸着して背面電極
として本発明のＥＬ素子を形成した。このＥＬ素子を第
２図に示すように、シールガラス２１でシールした後、
常法に従って精製、脱気及び脱水処理されたシリコンオ
イル２２をシール中に注入して、ＥＬナセル３を形成し
た。

コノようなＥＬナセル電極２４．２５ニ、４０Ｖ、４０
０　Ｈｚの交流電圧を印加して、発光させ、発光に於け
る輝度及び電流密度を測定したところ、電流密度０．０
９ｍＡ／ｃｍ　２テ２２　Ｆｔ−Ｌ　（７）輝度が測定
された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＥＬ素子の一例の模式的断面図、第２
図は本発明ＥＬ素子の組み込まれたＥＬナセル模式的断
面図である。 １．２４：透明電極層 ２．２５：電極層 ３：発光層 ４−１．４−２．４−３：第３の層 ５−１．５−２．５−３：第１の層 ６−１．８−２．８−３：第２の層 ？−１．７−２：界面 ２０：ＥＬ素子 ２１ニガラスシール ２２：シリコンオイル ２３：ＥＬセル 第　　１　　　図 ２．３ 第　　２　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）少なくとも一方が透明である２つの電極層と、これ
   ら電極層間に設けられた発光層とを有する電界発光素子
   に於いて、前記発光層が、相対的に電子受容性を示す有
   機化合物を含む第１の層と、相対的に電子供与性を示す
   有機化合物を含む第２の層と、電気絶縁性を有する第３
   の層とを有し、更に前記第１の層に前記相対的に電子受
   容性を示す有機化合物に対して電子供与体となり得る他
   の化合物が含有され、かつ前記第２の層に前記相対的に
   電子供与性を示す有機化合物に対して電子受容体となり
   得る他の化合物が含有されてなり、これらの層が、前記
   電極層の一方から他方に向かって前記第３の層上に、前
   記第１の層、第２の層及び第３の層がこの順に２回以上
   繰り返されて積層されてなるものであることを特徴とす
   る電界発光素子。