JP2003151777A - 有機素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高温で輝度が低下するなどの劣化をしない、長
い寿命を有する有機発光素子を提供する。 【解決手段】（イ）第１の電極と、（ロ）第１の正孔輸
送材料と第１の電子輸送材料とを含む混合領域と、
（ハ）第２の電極と、（ニ）前記第１および第２の電極
の一方の上にコーティングされた任意の熱保護層とを含
む有機発光素子であって、前記第１および第２の電極の
うちの一方は正孔注入アノードであり、前記第１および
第２の電極のうちの一方は電子注入カソードであり、
（ホ）前記アノードと前記混合領域の間に挿入され、第
２の正孔輸送材料を含み、この材料が前記混合領域と接
触する正孔輸送領域と、（ヘ）前記カソードと前記混合
領域の間に挿入され、第２の電子材料を含み、この材料
が前記混合領域と接触する電子輸送領域と、の少なくと
も１つをさらに含む有機発光素子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の背景】本発明は光電子素子に関し、より詳細に
は有機発光素子（有機ＥＬ素子）に関する。より具体的
に言うと、本発明は、輝度が初期値よりある比率（例え
ば初期輝度の約５０％）低下するまでが実施形態におい
て少なくとも約１，０００時間であるなどの比較的長い
作動寿命を有する実質的に安定な有機ＥＬ素子に関し、
実施形態における本発明の素子は約１００℃などの高温
で輝度が低下する形態などの劣化は通常は示さず、さら
に本発明の素子は高温による悪影響を実質的に受けず、
例えばこれらの温度で少なくとも約１００時間の寿命を
有する。

【０００２】本発明の有機発光素子は、広範囲の温度条
件で作動することが一般的なディスプレイなどの種々の
装置に使用することができる。本発明の有機発光素子に
よって得られる高温による作動安定によって、実施形態
ではこれらの素子を高温で長期間使用することができ
る。

【０００３】

【従来の技術】Ｓ．ナカ（Ｎａｋａ）ら，（下記）に記
載されているように、これらの１層の混合層の有機発光
素子は一般に多層有機発光素子よりも効率が低い。これ
らの素子は、ＮＢＰ（Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−
イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン）などの正
孔輸送材料と、Ａｌｑ₃（トリス（８−ヒドロキシキノ
リン）アルミニウム）などの発光性電子輸送材料との１
層の混合層のみを含み、これらの素子は不安定であり効
率が低いと考えられている。混合層の電子輸送材料と酸
化インジウムスズ（ＩＴＯ）で構成される正孔注入接点
とが直接接触しており、そのため不安定な陽イオン正電
子輸送材料が生成し、混合層／カソード界面が不安定に
なるために、これらの素子が不安定になると考えられて
おり、これに関しては、Ｈ．アジズ（Ａｚｉｚ）ら，
（下記）を参照することができる。さらに、１層の混合
層は漏れ電流が比較的多くなる場合があり、そのため効
率が低くなることがある。

【０００４】有機ＥＬ研究の最近の発展によって、広範
にわたる用途における有機ＥＬ素子への期待が高まって
おり、現在使用可能な素子の作動安定性は、ものによっ
ては期待以下である。多数の公知の有機発光素子は、初
期値のある比率まで輝度が低下するまでの作動寿命が比
較的短い。一般に、素子の寿命は、作動温度が１０℃上
昇するごとに約１／２に減少する可能性がある。さら
に、高温において有機発光素子の劣化に対する感受性が
増加し、これらの有機発光素子の通常表示輝度約１００
ｃｄ／ｍ²における作動寿命は制限され、例えば，約６
０℃〜約８０℃の温度で約１００時間以下となる。

【０００５】

【特許文献１】米国特許第５，８５３，９０５号明細書

【特許文献２】米国特許第５，９２５，９８０号明細書

【特許文献３】米国特許第６，１１４，０５５号明細書

【特許文献４】米国特許第６，１３０，００１号明細書

【非特許文献１】Ｓ．ナカら，"Organic Electrolumine
scent Devices Using a Mixed Single Layer," Jpn. J.
Appl. Phys. 33, pp. L1772-L1774, 1994

【非特許文献２】Ｈ．アジズら，Science 283,1900(199
9)

【０００６】

【発明の概要】本発明は、実施形態で有機発光素子を提
供し、実施形態では作動寿命が向上した素子を提供す
る。本発明の実施形態による有機発光素子は、約８０℃
〜約１００℃の温度において例えば約１，５００カンデ
ラ／平方メートル（ｃｄ／ｍ²）の高輝度で数百時間
（例えば１，２００時間）の作動寿命を有するなどの高
温作動安定性を得ることができ、この寿命は例えば約８
０℃〜約１００℃の温度において通常表示輝度約１００
ｃｄ／ｍ²では約１０，０００時間に対応する。

【０００７】混合領域（ｉｉ）と、電子輸送領域（ｖ
ｉ）あるいは少なくとも混合領域と接する領域である電
子輸送領域の層中とで異なる電子材料を使用する、およ
び／または混合領域（ｉｉ）と、正孔輸送領域（ｖ）あ
るいは少なくとも混合領域と接する正孔輸送領域（ｖ）
の層中とで異なる正孔輸送材料を使用することによっ
て、例えば、（１）実施形態において向上した効率およ
び／または安定性、（２）簡単で経済的な製造、および
／または（３）素子設計および材料の選択に関するより
大きな自由度など種々の所望の特徴を有する有機発光素
子を得ることができる。例えば、混合領域と、電子輸送
領域または電子輸送領域が混合領域と接触する電子輸送
領域の少なくとも一部とで異なる電子輸送材料を使用す
ることによって、混合領域と電子輸送領域の間の界面に
エネルギー障壁が生じるために、励起子の拡散および引
き続く電極の消光またはカソードへの正孔の漏れによる
エネルギー損失が実質的に減少することによって、有機
発光素子の効率を効率的に増加させることができる。同
様に、混合領域と、正孔輸送領域または混合領域と接触
する正孔輸送領域の少なくとも一部とで異なる正孔輸送
材料を使用することによって、有機発光素子の効率をさ
らに増加させることができる。正孔輸送材料および電子
輸送材料の混合領域を含む有機発光素子は、これらの混
合領域中で正孔輸送材料の分子と電子輸送材料の分子と
が空間的に近接し、そのため分子間相互作用が生じるこ
とがあり、使用される材料によっては、錯体形成または
その他の励起子の消滅作用などの望ましくない副反応が
生じることがあり、このような混合層を含む有機発光素
子の効率または安定性に悪影響を及ぼすことがある。こ
れらの材料の適合性の問題によって、これらの混合層の
形成に使用することができる正孔輸送材料と電子輸送材
料の選択が制限されうる。したがって、混合領域とは異
なる材料を正孔輸送領域または電子輸送領域で選択する
ことの利点によって、正孔輸送領域および／または電子
輸送領域の形成に使用することができる材料選択の自由
度が大きくなり、製造がより単純となる材料を使用でき
るようになり、そのためより経済的になる可能性もあ
る。

【０００８】さらに本発明のＥＬ素子に関して、混合領
域（ｉｉ）はルミネセンス材料または化合物を含有可能
であり、また実施形態では、正孔輸送材料がルミネセン
ス成分としてさらに機能する場合もあり、（ｉｉ）の電
子輸送材料もルミネセンス成分としてさらに機能するこ
ともあり、さらに、前述の実施形態の混合領域は第３の
ルミネセンス成分を含むことができる。実施形態では、
混合領域に独立したルミネセンス化合物が加えられる。

【０００９】本発明の態様は、（ｉ）第１の電極と、
（ｉｉ）第１の正孔輸送材料と第１の電子輸送材料とを
含む混合領域と、（ｉｉｉ）第２の電極と、（ｉｖ）第
１および第２の電極の一方の上にコーティングされた任
意の熱保護層と、を含む有機発光素子に関し、第１およ
び第２の電極のうちの一方は正孔注入アノードであり、
第１および第２の電極のうちの一方は電子注入カソード
であり、この有機発光素子は、（ｖ）アノードと混合領
域の間に挿入され、第２の正孔輸送材料を含み、この材
料が混合領域と接触する正孔輸送領域と、（ｖｉ）カソ
ードと混合領域の間に挿入され、第２の電子材料を含
み、この材料が混合領域と接触する電子輸送領域と、の
少なくとも１つをさらに含み、 ａ．第１の正孔輸送材料（ｉｉ）が第２の正孔輸送材料
（ｖ）と類似または異種である正孔輸送領域（ｖ）と、 ｂ．第１の電子輸送材料（ｉｉ）が第２の電子輸送材料
と類似または異種である電子輸送領域（ｖｉ）との少な
くとも１つを含有し、ａ．が類似の場合ｂ．は異種であ
り、ａ．が異種の場合はｂ．は類似または異種であり、
ｂ．が異種の場合ａ．は類似または異種である有機発光
素子、電子輸送領域がカソードと混合領域の間に挿入ま
たは配置され、正孔輸送領域がアノードと混合領域の間
に挿入され、第１の電子輸送材料と第２の電子輸送材料
が異種であり、第１の正孔輸送材料と２の正孔輸送材料
が異種である有機発光素子、電子輸送領域がカソードと
混合領域の間に挿入され、正孔輸送領域がアノードと混
合領域の間に挿入され、第１の電子輸送材料と第２の電
子輸送材料が異種であり、第１の正孔輸送材料と第２の
正孔輸送材料が同じ成分を含む有機発光素子、電子輸送
領域がカソードと混合領域の間に配置され、正孔輸送領
域がアノードと混合領域の間に挿入され、第１の電子輸
送材料と第２の電子輸送材料が類似しており、第１の正
孔輸送材料と第２の正孔輸送材料が異種である有機発光
素子、電子輸送領域がカソードと混合領域の間に挿入さ
れ、正孔輸送領域は存在せず、第１の電子輸送材料と第
２の電子輸送材料が異種である有機発光素子、正孔輸送
領域がアノードと混合領域の間に挿入され、電子輸送領
域は存在せず、第１の正孔輸送材料と第２の正孔輸送材
料が異種である有機発光素子、ａ．またはｂ．のうちの
少なくとも１つが存在し、第１の正孔輸送材料または第
２の正孔輸送材料が第３級芳香族アミン、ビカルバゾー
ル類、およびインドロカルバゾール類からなる群より選
択される成分であり、第１の電子輸送材料が金属オキシ
ノイド類、スチルベン類、トリアジン類、およびキノリ
ン類からなる群より選択される有機発光素子、第３級芳
香族アミンがＮ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−
Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）および
Ｎ，Ｎ’−ビス（ｐ−ビフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェ
ニルベンジジン（ビフェニルＴＰＤ）からなる群より選
択され、インドロカルバゾールが５，１１−ジ−ナフチ
ル−５，１１−ジヒドロインドロ［３，２−ｂ］カルバ
ゾールおよび２，８−ジメチル−５，１１−ジ−ナフチ
ル−５，１１−ジヒドロインドロ［３，２−ｂ］カルバ
ゾールからなる群より選択され、金属オキシノイドがト
リス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ
₃）およびビス（８−ヒドロキシキノラト）−（４−フ
ェニルフェノラト）アルミニウム（Ｂａｌｑ）からなる
群より選択される有機発光素子、正孔輸送領域がポルフ
ィリンを含む有機発光素子、ポルフィリンが金属フタロ
シアニンである有機発光素子、金属フタロシアニンが銅
フタロシアニン（ＣｕＰｃ）である有機発光素子、正孔
輸送領域が少なくとも２層を含む有機発光素子、正孔輸
送領域が、（ｉ）アノードと接触しポルフィリンを含む
第１の層と、（ｉｉ）混合領域と接触し第２の正孔輸送
材料を含む第２の層とを含む有機発光素子、正孔輸送領
域が、（ｉ）約２５重量％〜約９９重量％のポルフィリ
ンと（ｉｉ）約７５重量％〜約１重量％の第２の正孔輸
送材料との混合物を含む層を含む有機発光素子、カソー
ドがアルカリ金属またはその化合物をさらに含む有機発
光素子、アルカリ金属がＬｉ、Ｎａ、Ｋ、およびＣｓか
らなる群より選択される有機発光素子、熱保護層が存在
し、その熱保護層がＳｉＯ、ＳｉＯ₂、またはそれらの
混合物の層を含む有機発光素子、混合領域（ｉｉ）が、
クマリン、ジシアノメチレンピラン、ポリメチン、オキ
サベンズアントラン、キサンテン、ピリリウム、カルボ
スチル、ペリレン、アクリドン、キナクリドン、ルブレ
ン、アントラセン、コロネン、フェナントラセン、ピレ
ン、ブタジエン、スチルベン、ランタニド金属キレート
錯体、および希土類金属キレート錯体の蛍光材料からな
る群より任意に選択されるルミネセンス材料を含有する
有機発光素子、ルミネセンス材料が、ルブレン、Ｎ，
Ｎ’−ジメチルキナクリドン（ＤＭＱ）、１０−２−
（ベンゾチアゾリル）−２，３，６，７−テトラヒドロ
−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ，１１Ｈ
−（１）ベンゾピロピラノ（６，７，−８−ｉｊ）キノ
リジン−１１−オン（Ｃ５４５Ｔ）、および（２−
（１，１−ジメチルエチル）−６−（２−（２，３，
６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル
−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ（ｉｊ）キノリジン−９−イル）
エテニル）−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジ
ニトリル（ＤＣＪＴＢ）からなる群より選択される有機
発光素子、混合領域が約１０重量％〜約９０重量％の第
１の正孔輸送材料と、約９０重量％〜約１０重量％の第
１の電子輸送材料とを含み、それらの合計が約１００％
である有機発光素子、混合領域が約０．０１重量％〜約
５０重量％のルミネセンス材料をさらに含む有機発光素
子、有機発光素子の厚さが約１００ｎｍ〜約５，０００
ｎｍであり、混合領域の厚さが約１０ｎｍ〜約５００ｎ
ｍである有機発光素子、混合領域の厚さが約２０ｎｍ〜
約２００ｎｍである有機発光素子、（ｉ）アノードと、
（ｉｉ）約３５重量％〜約６５重量％の第１の正孔輸送
材料を含み、混合領域の厚さが約２０ｎｍ〜約２００ｎ
ｍである混合領域と、（ｉｉｉ）カソードと、（ｉｖ）
（ａ）銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、Ｎ，Ｎ’−ジ
（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベ
ンジジン（ＮＰＢ）、およびＮ，Ｎ’−ビス（ｐ−ビフ
ェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ビフェニ
ルＴＰＤ）からなる群より選択される第２の正孔輸送材
料の厚さ約５ｎｍ〜約１００ｎｍの層、（ｂ）約５０重
量％〜約９９重量％の銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）と
約５０重量％〜約１重量％の上記成分からなる群より選
択される第２の正孔輸送材料とで構成される約５ｎｍ〜
約１００ｎｍの層、および（ｃ）アノードと接触し、銅
フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を含む厚さが約１０ｎｍ〜
約５０ｎｍの第１の層と、第１の層上に配置され第２の
正孔輸送材料を含み厚さが約５ｎｍ〜約５０ｎｍの第２
の層との２層であり、第２の層が混合領域と接触してい
る２層、のうちの１つを含み、アノードと混合領域の間
に配置される正孔輸送領域と、（ｖ）（ａ）厚さ約５ｎ
ｍ〜約５０ｎｍの第２の電子輸送材料の層、および
（ｂ）混合領域と接触し厚さが約５ｎｍ〜約２５ｎｍの
第２の電子輸送材料を含む第１の層と（８−ヒドロキシ
キノリン）アルミニウム（Ａｌｑ₃）、銅フタロシアニ
ン（ＣｕＰｃ）の材料を含む厚さ約５ｎｍ〜約２５ｎｍ
の第２の層との２層、のうちの１つを含み、カソードと
混合領域の間に配置される電子輸送領域と、をこの順序
で含む有機発光素子、および約６５重量％〜約３５重量
％の第１の電子輸送材料、および混合領域と接触する第
２の層中本明細書で挙げられている同様のもの、および
（ｂ）混合領域と接触し厚さが約５ｎｍ〜約２５ｎｍの
第２の電子輸送材料の第１の層の２層、および本明細書
で挙げられている同様のもの、混合領域が、（ｉ）ルブ
レン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン（ＤＭＱ）、お
よび１０−２−（ベンゾチアゾリル）−２，３，６，７
−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル−１
Ｈ，５Ｈ，１１Ｈ−（１）ベンゾピロピラノ（６，７，
−８−ｉｊ）キノリジン−１１−オン（Ｃ５４５Ｔ）か
らなる群より選択されるルミネセンス材料約０．２重量
％〜約２重量％、（ｉｉ）（２−（１，１−ジメチルエ
チル）−６−（２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−
１，１，７，７−テトラメチル−ｌＨ，５Ｈ−ベンゾ
（ｉｊ）キノリジン−９−イル）エテニル）−４Ｈ−ピ
ラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（ＤＣＪＴ
Ｂ）約０．２重量％〜約５重量％、および（ｉｉｉ）
２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチ
ル−２１Ｈ，２３Ｈ−ホルピン白金（ＩＩ）（ＰｔＯＥ
Ｐ）約５重量％〜約１５重量％、の少なくとも１つを含
む有機発光素子、領域（ｉｉ）、（ｖ）、および（ｖ
ｉ）のそれぞれが複数層を含む有機発光素子、保護層が
存在することによって、任意に低温または高温（任意に
約２０℃〜約１００℃）において素子の作動が可能とな
る有機発光素子、約２２℃〜約７０℃の温度で素子が機
能する有機発光素子、に関する。

【００１０】本発明による有機発光素子において、正孔
輸送領域および電子輸送領域を使用することによって、
よりバランスのとれた電荷注入過程が実現され、対極へ
のキャリアの漏れが減少すると考えられており、そのた
め米国特許第５，８５３，９０５号、第５，９２５，９
８０号、第６，１１４，０５５号、および第６，１３
０，００１号に開示される有機発光素子などの多数の有
機発光素子よりも高い効率を示すことができる。

【００１１】図１〜５に関して、「領域」は１つの層を
意味するが、領域が複数の層であってもよい。

【００１２】図１は、正孔注入アノードとして機能する
第１の電極１２と、第１の電極１２上に積層され正孔輸
送材料を含む正孔輸送領域１３と、正孔輸送領域１３上
に積層され（１）第１の正孔輸送材料と（２）第１の電
子輸送材料との混合物を含み、混合領域が蛍光材料また
は燐光材料などの有機ルミネセンス材料もさらに含むこ
とができる混合領域１４と、混合領域１４上に積層され
第２の電子輸送材料を含む電子輸送領域１５と、電子輸
送領域１５上に積層され電子注入電極として機能するカ
ソードなどの第２の電極１６とを含む有機発光素子１０
を示しており、混合領域１４を構成する第１の正孔輸送
材料と、正孔輸送領域１３を構成する第２の正孔輸送材
料とは同じ材料ではなく、混合領域１４を構成する第１
の電子輸送材料と、電子輸送領域１５を構成する第２の
電子輸送材料は同じ材料ではない。

【００１３】図２は、正孔注入アノードとして機能する
第１の電極２２と、第１の電極２２上に積層され本明細
書に記載の第１の正孔輸送材料と類似した第２の正孔輸
送材料を含み厚さが５ｎｍ〜約５，０００ｎｍである正
孔輸送層２３と、正孔輸送領域２３上に積層され（１）
第１の正孔輸送材料と（２）第１の電子輸送材料との混
合物を含み混合領域が蛍光材料または燐光材料などの有
機ルミネセンス材料もさらに含むことができる混合領域
２４と、混合領域２４上に積層され上記第１の電子輸送
材料（ｉｖ）とは異種の第２の電子輸送材料を含む電子
輸送領域２５と、電子輸送領域２５上に積層され、電子
注入カソードとして機能する第２の電極２６とを含む有
機発光素子２０を示しており、したがって、混合領域２
４を構成する第１の正孔輸送材料と、正孔輸送領域２３
を構成する第２の正孔輸送材料とは類似した材料を含
み、混合領域２４を構成する第１の電子輸送材料と、電
子輸送領域２５を構成する第２の電子輸送材料とは種類
が異なる。

【００１４】図３は、正孔注入アノードとして機能する
第１の電極３２と、第１の電極３２上に積層され第２の
正孔輸送材料を含む正孔輸送領域３３と、正孔輸送領域
３３上に積層され（１）第１の正孔輸送材料と（２）第
１の電子輸送材料との混合物を含み混合領域が蛍光材料
または燐光材料などの有機ルミネセンス材料もさらに含
む混合領域３４と、混合領域３４上に積層され電子輸送
材料を含む電子輸送領域３５と、電子輸送領域３５上に
積層され電子カソードとして機能する第２の電極３６と
を含む有機発光素子３０を示しており、例えば、混合領
域３４を構成する第１の正孔輸送材料と、正孔輸送領域
３３を構成する第２の正孔輸送材料とは同じ材料ではな
く、混合領域３４を構成する第１の電子輸送材料と、電
子輸送領域３５を構成する第２の電子輸送材料とは同じ
材料である。

【００１５】熱保護要素は、第１の電極上または第２の
電極上に積層することができる。図１〜５に示される、
１０、２０、３０、４０、５０のような有機発光素子の
一例は、カソード１６、２６、３６、４６、５６の上、
および／またはアノード１２、２２、３２、４２、５２
の上に積層した熱保護要素または層を含む。

【００１６】本発明の態様では、有機発光素子１０、２
０、３０、４０、５０は、例えば銅フタロシアニン（Ｃ
ｕＰｃ）などのポルフィリンを含むバッファ層を有する
正孔輸送領域１３、２３、３３、４３を含み、例えば、
アノード１２、２２、３２、４２、５２と接触させてこ
のようなバッファ層が配置され、この層によって有機発
光素子１０、２０、３０、４０、５０の安定性を向上さ
せることができ、より詳細には、高温（例えば約７０℃
〜約１００℃など）で例えば本明細書に記載されるよう
に数百時間または数千時間の長時間有機発光素子を作動
させた場合に有機発光素子のドライブ電圧の上昇を少な
くすることができる。有機発光素子１０、２０、３０、
４０の正孔輸送領域１３、２３、３３、４３は、約５０
重量％〜約９９重量％のポルフィリンと約５０重量％〜
約１重量％の正孔輸送材料とを含む層を含むことがで
き、したがって、正孔輸送領域１３、２３、３３、４３
は約５０重量％〜約９９重量％のポルフィリンと、約５
０重量％〜約１重量％の正孔輸送材料を含む層を含むこ
とができ、正孔輸送材料は有機発光素子１０、２０、３
０、４０、５０の安定性を向上させ、より詳細にはこの
材料は、高温（例えば約７５℃〜約１０５℃など）で数
百時間または数千時間の長時間有機発光素子を作動させ
た場合に有機発光素子のドライブ電圧の上昇を少なくす
ることができ、混合領域１４、２４、３４、５４とカソ
ード１６、２６、３６、５６との間の電子輸送領域１
５、２５、３５、５５は複数の独立した層を含むことが
でき、例えば２〜約１０層、より特定的には２または３
層を含むことができ、そのため多層電子輸送領域１５、
２５、３５、５５によって、混合領域１４、２４、３
４、５４へのキャリアの注入の改善、作動電圧の低下、
および有機発光素子１０、２０、３０、５０の効率およ
び／または安定性の向上などのいくつかの所望の効果を
得ることができる。交流（ＡＣ）および／または直流
（ＤＣ）のドライブ条件で作動するエレクトロルミネセ
ンス素子も開示し、ＡＣドライブ条件は作動電圧が例え
ば約３〜約２０ボルト、より特定的には約５〜約１５ボ
ルトであり、ドライブ電流としては、例えば約１〜約
１，０００ｍＡ／ｃｍ²の密度が挙げられ、より特定的
には約１０ｍＡ／ｃｍ²〜約２００ｍＡ／ｃｍ²である。

【００１７】アノード１２、２２、３２、４２、５２な
どの電極は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、ケイ素、
酸化スズ、金、または白金などの好適な正電荷注入電極
を含むことができる。その他のアノードに好適な材料と
しては、例えば仕事関数が約４ｅＶ以上、より特定的に
は約４ｅＶ〜約６ｅＶである導電性炭素、ポリアニリ
ン、ポリチオフェン、ポリピロールなどのπ−共役ポリ
マーが挙げられるが、これらに限定されるものではな
い。アノード１２、２２、３２、４２、５２は任意の好
適な形態であってよく、アノードとして透明または実質
的に透明なガラス板またはプラスチックフィルムなどの
光透過性基板上に導電性層をコーティングすることがで
き、例えば、アノードは、酸化スズまたは酸化インジウ
ムスズ（ＩＴＯ）をガラス基板上にコーティングして作
製される光透過性アノードであってもよい。また、厚さ
が例えば約２００Å未満、特に約７５Å〜約１５０Åで
ある薄い光透過性金属アノードを使用してもよい。これ
らの薄いアノードは金、パラジウムなどの金属を含んで
もよい。さらに、導電性炭素またはポリアニリン、ポリ
チオフェン、ポリピロールなどの共役ポリマーの厚さが
例えば５０Å〜約１７５Åの透明または半透明薄層をア
ノードとして選択してもよい。アノード１２、２２、３
２、４２、５２およびカソード１６、２６、３６、４
６、５６のさらに別の好適な形態が米国特許第４，８８
５，２１１号に開示されてある。

【００１８】アノード１２、２２、３２、４２、５２の
厚さは、約１ｎｍ〜約５，０００ｎｍにすることがで
き、具体的な厚さはアノードの任意の成分によって異な
る。アノードの具体的な厚さの範囲の１つは約３０ｎｍ
〜約３００ｎｍである。全体にわたって、記載の範囲外
の厚さも使用することができる。

【００１９】アノード１２、２２、３２、４２上の領域
１３、２３、３３、４３の第２の正孔輸送材料、および
混合領域１４、２４、３４、４４の第１の正孔輸送材料
などの正孔輸送材料の例としては、ポリアニリンおよび
その酸ドープ形態、ポリピロール、ポリ（フェニレンビ
ニレン）、などの導電性材料、および公知の半導体有機
材料、米国特許第４，３５６，４２９号に開示される
１，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３
Ｈ−ポルフィリン銅（ＩＩ）などのポルフィリン誘導
体、銅フタロシアニン、銅テトラメチルフタロシアニ
ン、亜鉛フタロシアニン、酸化チタンフタロシアニン、
マグネシウムフタロシアニン、およびそれらの混合物な
どの多数の公知または将来開発される材料を挙げること
ができる。正孔輸送材料の具体的な種類は、米国特許第
４，５３９，５０７号、第４，７２０，４３２号、およ
び第５，０６１，５６９号に開示されるような芳香族第
３級アミンであり、例えばビス（４−ジメチルアミノ−
２−メチルフェニル）フェニルメタン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−ト
リ（ｐ−トリル）アミン、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−
トリルアミノフェニル）シクロヘキサンが挙げられる。
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラアリールベンジジンの代表
例は、Ｎ，Ｎ’−ジ−１−ナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェ
ニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミンであ
る。

【００２０】正孔輸送領域１３、２３、３３、４３およ
び混合領域１４、２４、３４、４４、５４用に選択され
る芳香族第３級アミンの例は、多核芳香族アミンであ
り、例えばＮ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ
−ｍ−トリルアミノ）−４−ビフェニルイル］アニリ
ン、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−
トリルアミノ）−４−ビフェニルイル］−ｍ−トルイジ
ン、Ｎ，Ｎ−ビス−［４’−（Ｎ−フェニル−Ｎ−ｍ−
トリルアミノ）−４−ビフェニルイル］−ｐ−トルイジ
ンなどが挙げられ、正孔輸送材料の好ましい種類は、イ
ンドロ−カルバゾール類、例えば米国特許第５，９４
２，３４０号および第５，９５２，１１５号に開示され
るものなどが挙げられる。

【００２１】実施形態では、正孔輸送領域１３、２３、
３３、４３は、ポルフィリンと、第３級芳香族アミンま
たはインドロカルバゾールなどの正孔輸送材料との混合
物の層を含み正孔輸送領域は、銅フタロシアニン（Ｃｕ
Ｐｃ）などのポルフィリンと、インドロカルバゾールあ
るいはジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェ
ニル−ベンジジン（ＮＰＢ）またはＮ，Ｎ’−ビス（ｐ
−ビフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ビ
フェニルＴＰＤ）などの第３級芳香族アミンなどの正孔
輸送材料との混合物を含む層として形成することができ
る。

【００２２】正孔輸送領域１３、２３、３３、４３は、
正孔注入および輸送特性を有し素子の性能を向上させる
ように選択された材料を含む任意のバッファ層をさらに
含むことができる。バッファ層に使用することができる
好適な材料としては、米国特許第４，３５６，４２９号
に開示される１，１０，１５，２０−テトラフェニル−
２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン銅（ＩＩ）などのポルフ
ィリン誘導体などの半導体有機材料、銅フタロシアニ
ン、銅テトラメチルフタロシアニン、亜鉛フタロシアニ
ン、酸化チタンフタロシアニン、マグネシウムフタロシ
アニン、およびそれらの混合物、例えばＭｇＯ、Ａｌ₂
Ｏ₃、ＢｅＯ、ＢａＯ、ＡｇＯ、ＳｒＯ、ＳｉＯ、Ｓｉ
Ｏ₂、ＺｒＯ₂、ＣａＯ、Ｃｓ₂Ｏ、Ｒｂ₂Ｏ、Ｌｉ₂Ｏ、
Ｋ₂Ｏ、およびＮａ₂Ｏなどの金属酸化物、ＬｉＦ、ＫＣ
ｌ、ＮａＣｌ、ＣｓＣｌ、ＣｓＦ、およびＫＦなどのハ
ロゲン化物などの半導体および絶縁性金属化合物が挙げ
られる。任意のバッファ層は、正孔輸送領域１３、２
３、３３、４３中の任意の位置に配置することができ、
すなわち任意のバッファ層の一面を正孔輸送領域１３、
２３、３３、４３の一面と重なるように配置することが
でき、この場合、任意のバッファ層はアノード１２、２
２、３２、４２または混合領域１４、２４、３４、４４
いずれかと接触し、あるいは正孔輸送領域１３、２３、
３３、４３の２つの面の間にバッファ層の両面が存在す
るようにバッファ層を配置することもできる。しかしな
がら好ましい実施形態では、アノード１２、２２、３
２、４２と接触するようにバッファ層が配置される。

【００２３】任意のバッファ層を有する正孔輸送領域１
３、２３、３３、４３の厚さは例えば約５ｎｍ〜約５０
０ｎｍで、任意のバッファ層の厚さを約１ｎｍ〜約１０
０ｎｍにすることができる。実施形態では、任意のバッ
ファ層の厚さは、正孔輸送領域１３、２３、３３、４３
の厚さよりも少なくとも１ｎｍ薄く、バッファ層の具体
的な厚さは約５ｎｍ〜約２５ｎｍ、または約１ｎｍ〜約
５ｎｍである。任意のバッファ層の厚さを除いた正孔輸
送領域１３、２３、３３、４３の望ましい厚さ（バッフ
ァ層の厚さを引いた後に残った正孔輸送領域の厚さ）は
約５ｎｍ〜約１５ｎｍであり、あるいは任意のバッファ
層の厚さを除いた正孔輸送領域の厚さは約１５ｎｍ〜約
７５ｎｍである。これらの範囲外の厚さも使用すること
ができる。

【００２４】正孔輸送材料以外に、混合領域１４、２
４、３４、４４、５４は電子輸送材料をさらに含む。任
意に、混合領域の形成に使用される正孔輸送材料および
電子輸送材料の少なくとも１種類はルミネセンス材料で
あってよい。さらに、混合領域はルミネセンス材料をさ
らに含むことができる。

【００２５】混合領域１４、２４、３４、５４の上に配
置される電子輸送領域１５、２５、３５、５５に使用さ
れる電子輸送材料の代表例としては、米国特許第４，５
３９，５０７号、第５，１５１，６２９号、第５，１５
０，００６号、第５，１４１，６７１号、および第５，
８４６，６６６号に開示されるような金属オキシノイド
類が挙げられる。代表的な具体例としては、トリス（８
−ヒドロキシキノリネート）アルミニウム（Ａｌ
ｑ₃）、ビス（８−ヒドロキシキノラト）−（４−フェ
ニルフェノラト）アルミニウム（Ｂａｉｑ）が挙げられ
る。その他の例としては、トリス（８−ヒドロキシキノ
リネート）ガリウム、ビス（８−ヒドロキシキノリネー
ト）マグネシウム、ビス（８−ヒドロキシキノリネー
ト）亜鉛、トリス（５−メチル−８−ヒドロキシキノリ
ネート）アルミニウム、トリス（７−プロピル−８−キ
ノリノラト）アルミニウム、ビス［ベンゾ｛ｆ｝−８−
キノリネート］亜鉛、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ
［ｈ］キノリネート）ベリリウムなどが挙げられる。混
合領域１４、２４、３４、４４、５４ならびに電子輸送
領域１５、２５、３５、５５に使用することができるさ
らに別の電子輸送材料の好適な種類は、米国特許第５，
５１６，５７７号に開示されるようなスチルベン誘導体
である。

【００２６】混合領域１４、２４、３４、４４、５４な
らびに電子輸送領域１５、２５、３５、５５に使用する
ことができるさらに別の電子輸送材料は、ビス（８−キ
ノリンチオラト）亜鉛、ビス（８−キノリンチオラト）
カドミウム、トリス（８−キノリンチオラト）ガリウ
ム、トリス（８−キノリンチオラト）インジウムなどの
米国特許第５，８４６，６６６号に記載される金属チオ
キシノイド化合物である。電子輸送層に使用される具体
的な材料、化合物、または成分は、ビス（８−キノリン
チオラト）亜鉛、ビス（８−キノリンチオラト）カドミ
ウム、トリス（８−キノリンチオラト）ガリウム、トリ
ス（８−キノリンチオラト）インジウム、およびビス
［ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリンチオラト］亜鉛である。
混合領域１４、２４、３４、４４、５４ならびに電子輸
送領域１５、２５、３５、５５用に選択することができ
るさらに別の種類の電子輸送材料は、米国特許第５，９
２５，４７２号に開示されるオキサジアゾール金属キレ
ートであり、そのような材料としてビス［２−（２−ヒ
ドロキシフェニル）−５−フェニル−１，３，４−オキ
サジアゾラト］亜鉛が挙げられる。混合領域１４、２
４、３４、４４、５４ならびに電子輸送領域１５、２
５、３５、５５に使用することができるその他の好適な
種類の電子輸送材料は、例えば１，４−ビス（４−フェ
ニルキノリン−２−イル）ベンゼン、４，４’−ビス
（４−フェニルキノリン−２−イル）−１，１’−ビフ
ェニル（ＴＡ）などのキノリン類、米国特許第６，０５
７，０４８号および米国特許第６，２２９，０１２号に
記載される４，４’−ビス−［２−（４，６−ジフェニ
ル−１，３，５−トリアジニル）］−１，１’−ビフェ
ニル、４，４’−ビス−［２−（４，６−ジ−ｐ−トリ
ル−１，３，５−トリアジニル）］−１，１’−ビフェ
ニル、などのトリアジン類などである。

【００２７】通常、混合領域１４、２４、３４、４４、
５４は、約２０重量％〜約８０重量％の正孔輸送材料
と、約８０重量％〜約２０重量％の電子輸送材料とを含
む。より特定的には、混合領域１４、２４、３４、４
４、５４のそれぞれは、例えば約３５重量％〜約６５重
量％の正孔輸送材料と、約６５重量％〜約３５重量％の
電子輸送材料とを含む。さらに、混合領域がルミネセン
ス材料をさらに含む実施形態では、混合領域１４、２
４、３４、４４、５４は、例えば約０．０１重量％〜約
１０重量％の蛍光ルミネセンス材料または約０．０１重
量％〜約２５重量％の燐光ルミネセンス材料またはその
他のルミネセンス材料を含むことができ、ここですべて
の重量％は混合領域を構成する材料の全重量を基準にし
ている。

【００２８】混合領域１４、２４、３４、４４、５４に
使用されるルミネセンス材料の代表例としては、例え
ば、米国特許第４，７６９，２９２号に開示されるクマ
リン、ジシアノメチレンピラン、ポリメチン、オキサベ
ンズアントラン、キサンテン、ピリリウム、カルボスチ
ル、ペリレンなどの蛍光色素、キナクリドン誘導体から
選択される色素が挙げられる。好適なキナクリドン色素
の代表例としては、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン、
Ｎ，Ｎ’−ジメチル−２−メチルキナクリドン、Ｎ，
Ｎ’−ジメチル−２，９−ジメチルキナクリドン、Ｎ，
Ｎ’−ジメチル−２−クロロキナクリドン、Ｎ，Ｎ’−
ジメチル−２−フルオロキナクリドン、およびＮ，Ｎ’
−ジメチル−１，２−ベンゾキナクリドンが挙げられ
る。さらに、蛍光材料はキナクリドン染料である。キナ
クリドン染料の代表例としては、キナクリドン、２−メ
チルキナクリドン、２，９−ジメチルキナクリドンなど
の米国特許第５，２２７，２５２号、第５，２７６，３
８１号、および第５，５９３，７８８号に記載されるも
の、米国特許第３，１７２，８６２号に記載されるよう
なペリレン、ルブレン、アントラセン、コロネン、フェ
ナントラセン、ピレンなどの縮合環蛍光染料、米国特許
第４，３５６，４２９号および第５，５１６，５７７号
に記載される１，４−ジフェニルブタジエンおよびテト
ラフェニルブタジエンなど、およびスチルベン類など、
米国特許第５，６０１，９０３号に記載されるような成
分、ならびに米国特許第５，９３５，７２０号に記載さ
れる例えば４−（ジシアノメチレン）−２−Ｉ−プロピ
ル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル
−９−エニル）−４Ｈ−ピラン、強いスピン軌道結合が
生じうる重金属原子を含有する有機金属化合物などの燐
光材料が挙げられる。

【００２９】混合領域１４、２４、３４、４４、５４の
それぞれは厚さを約１０ｎｍ〜約２，０００ｎｍにする
ことができ、より特定的には、混合領域１４、２４、３
４、４４、５４のそれぞれは厚さを約５０ｎｍ〜約２０
０ｎｍにすることができる。混合領域１４、２４、３
４、４４、５４は、正孔輸送材料、電子輸送材料、およ
び任意のルミネセンス材料の選択される混合物を配合す
ることができる任意の好適な方法によって形成すること
ができる。例えば、混合領域１４、２４、３４、４４、
５４は、正孔輸送材料、電子輸送材料、および任意のル
ミネセンス材料を同時蒸着させることによって形成する
ことができる。

【００３０】電子輸送領域１５、２５、３５、５５は、
電子輸送材料を含むことができ、電子輸送領域の厚さは
例えば約１ｎｍ〜約１００ｎｍであり、より手特定的に
は約５ｎｍ〜約５０ｎｍである。これらの範囲外の厚さ
も使用することができる。有機発光素子が多層電子輸送
領域１５、２５、３５、５５を含む実施形態では、個々
の層の厚さは少なくとも約１ｎｍである。

【００３１】電子輸送領域１５、２５、３５、５５上ま
たは混合領域４４上に形成されるカソード１６、２６、
３６、４６、５６などの電極は、高仕事関数成分を有す
る金属、例えば仕事関数が約４ｅＶ〜約６ｅＶの金属、
あるいは仕事関数が約２ｅＶ〜約４ｅＶの金属などの低
仕事関数成分などの好適な電子注入材料を含むことがで
きる。カソード１６、２６、３６、４６、５６は、低仕
事関数（約４ｅＶ未満）金属と、少なくとも１種類のそ
の他の金属との組合せを含むことができる。第２のその
他の金属に対する低仕事関数金属の有効な比率は約０．
１重量％未満から約９９．９重量％までである。低仕事
関数金属の代表例としては、リチウムまたはナトリウム
などのアルカリ金属、ベリリウム、マグネシウム、カル
シウム、またはバリウムなどの２Ａ族すなわちアルカリ
土類金属、ならびにスカンジウム、イットリウム、ラン
タン、セリウム、ユーロピウム、テルビウム、またはア
クチニウムなどの希土類金属およびアクチニド金属を含
むＩＩＩ族金属が挙げられるが、これらに限定されるも
のではない。リチウム、マグネシウム、およびカルシウ
ムは好ましい低仕事関数金属である。米国特許第４，８
８５，２１１号および米国特許第４，７２０，４３２号
に記載されるＭｇ−Ａｇ合金カソード、例えば（ｉ）Ｍ
ｇなどの金属の第１成分と（ｉｉ）ＡｌＱ₃などの有機
材料の第２成分と、（ｉｉｉ）Ａｇなどの金属、有機材
料、および無機材料からなる群より選択される少なくと
も１種類の第３成分とを含む金属−有機混合領域、なら
びにアルミニウムやインジウムなどのその他の高仕事関
数金属とのリチウム合金から作製される米国特許第５，
４２９，８８４号に記載されるカソードも挙げられる。

【００３２】熱保護要素は、カソード１６、２６、３
６、４６、５６上またはアノード１２、２２、３２、４
２、５２上に形成することができる。通常、熱保護要素
はＳｉＯ、ＳｉＯ₂、またはそれらの混合物を含む層を
含み、その厚さは例えば約３００ｎｍ〜約５，０００ｎ
ｍである。

【００３３】

【実施例Ｉ】以下のように８種類の異なる有機発光素子
を作製して試験を行った図１の素子１０のような構造を
有する第１の有機発光素子（Ｉ−Ａ）を作製して評価を
行った。正孔輸送領域１３は、第２の正孔輸送材料とし
て銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を含んだ。混合領域１
４は約５０重量％のＮ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イ
ル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）お
よび約５０重量％の（８−ヒドロキシキノリン）アルミ
ニウム（Ａｌｑ₃）をそれぞれ第１の正孔輸送材料およ
び第１の電子輸送材料として含んだ。電子輸送領域１５
は、１，４−ビス（４−フェニルキノリン−２−イル）
ベンゼン、４，４’−ビス（４−フェニルキノリン−２
−イル）−１，１’−ビフェニル（ＴＡ）を第２の電子
輸送材料として含み混合領域と接触する第１の層と、ト
リス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ
₃）を含みカソード１６と接触する第２の層との２層で
構成された。正孔輸送領域の厚さは約２５ｎｍであり、
混合領域の厚さは約８０ｎｍであり、電子輸送領域の第
１の層の厚さは約１０ｎｍであり、電子輸送領域の第２
の層の厚さは約１０ｎｍであり、厚さ約２００ｎｍの酸
化インジウムスズ（ＩＴＯ）で構成されガラス基板上に
あらかじめコーティングされたアノード１２と、厚さ約
１２０ｎｍのＭｇ：Ａｇ（重量比１０：１）合金で構成
されるカソード１６との間に、正孔輸送領域１３、混合
層１４、および電子輸送領域１５を形成した。一酸化ケ
イ素（ＳｉＯ）で構成され厚さが約２００ｎｍの熱保護
要素をカソード１６上にコーティングした。

【００３４】図１の素子１０のような構造を有する第２
の有機発光素子（Ｉ−Ｂ）を作製して評価を行った。正
孔輸送領域１３は、第２の正孔輸送材料として５，１１
−ジ−ナフチル−５，１１−ジヒドロインドロ［３，２
−ｂ］カルバゾール（ＮＩＣ）を含んだ。混合領域１４
は、約５０重量％のＮ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イ
ル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）お
よび約５０重量％の（８−ヒドロキシキノリン）アルミ
ニウム（Ａｌｑ₃）で実質的に構成され、それぞれ第１
の正孔輸送材料および第１の電子輸送材料として使用し
た。電子輸送領域１５は、１，４−ビス（４−フェニル
キノリン−２−イル）ベンゼン、４，４’−ビス（４−
フェニルキノリン−２−イル）−１，１’−ビフェニル
（ＴＡ）を含み第２の電子輸送材料として使用され混合
領域と接触する第１の層と、トリス（８−ヒドロキシキ
ノリン）アルミニウム（Ａｌｑ₃）で実質的に構成され
カソード１６と接触する第２の層との２層で構成され
た。正孔輸送領域の厚さは約２５ｎｍであり、混合領域
の厚さは約８０ｎｍであり、電子輸送領域の第１の層の
厚さは約１０ｎｍであり、電子輸送領域の第２の層の厚
さは約１０ｎｍであり、厚さ約２００ｎｍの酸化インジ
ウムスズ（ＩＴＯ）で構成されガラス基板上にあらかじ
めコーティングされたアノード１２と、厚さ約１２０ｎ
ｍのＭｇ：Ａｇ（重量比１０：１）合金で構成されるカ
ソード１６との間に、正孔輸送領域１３、混合層１４、
および電子輸送領域１５を形成した。一酸化ケイ素（Ｓ
ｉＯ）で構成され厚さが約２００ｎｍの熱保護要素をカ
ソード１６上にコーティングした。

【００３５】図１の素子１０のような構造を有する第３
の有機発光素子（Ｉ−Ｃ）を作製して評価を行った。正
孔輸送領域１３は、第２の正孔輸送材料として５，１１
−ジ−ナフチル−５，１１−ジヒドロインドロ［３，２
−ｂ］カルバゾール（ＮＩＣ）を含んだ。混合領域１４
は、約５０重量％のＮ，Ｎ’−ビス（ｐ−ビフェニル）
−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ビフェニルＴＰ
Ｄ）および約５０重量％の（８−ヒドロキシキノリン）
アルミニウム（Ａｌｑ₃）で実質的に構成され、それぞ
れ第１の正孔輸送材料および第１の電子輸送材料として
使用した。電子輸送領域１５は、実質的に１，４−ビス
（４−フェニルキノリン−２−イル）ベンゼン、４，
４’−ビス（４−フェニルキノリン−２−イル）−１，
１’−ビフェニル（ＴＡ）で構成され第２の電子輸送材
料として使用され混合領域と接触する第１の層と、トリ
ス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌ
ｑ₃）で実質的に構成されカソード１６と接触する第２
の層との２層で構成された。正孔輸送領域の厚さは約２
５ｎｍであり、混合領域の厚さは約８０ｎｍであり、電
子輸送領域の第１の層の厚さは約１０ｎｍであり、電子
輸送領域の第２の層の厚さは約１０ｎｍであり、厚さ約
２００ｎｍの酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）で構成され
ガラス基板上にあらかじめコーティングされたアノード
１２と、厚さ約１２０ｎｍのＭｇ：Ａｇ（重量比１０：
１）合金で構成されるカソード１６との間に、正孔輸送
領域１３、混合層１４、および電子輸送領域１５を形成
した。一酸化ケイ素（ＳｉＯ）で構成され厚さが約２０
０ｎｍの熱保護要素をカソード１６上にコーティングし
た。

【００３６】図１の素子１０のような構造を有する第４
の有機発光素子（Ｉ−Ｄ）を作製して評価を行った。正
孔輸送領域１３は、第２の正孔輸送材料として５，１１
−ジ−ナフチル−５，１１−ジヒドロインドロ［３，２
−ｂ］カルバゾール（ＮＩＣ）を含んだ。混合領域１４
は、約４９．８重量％のＮ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１
−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰ
Ｂ）および約４９．８重量％の（８−ヒドロキシキノリ
ン）アルミニウム（Ａｌｑ₃）で実質的に構成され、そ
れぞれ第１の正孔輸送材料および第１の電子輸送材料と
して使用され、さらに約０．４重量％のルブレン蛍光材
料を含んだ。電子輸送領域１５は、１，４−ビス（４−
フェニルキノリン−２−イル）ベンゼン、４，４’−ビ
ス（４−フェニルキノリン−２−イル）−１，１’−ビ
フェニル（ＴＡ）を含み第２の電子輸送材料として使用
され混合領域と接触する第１の層と、トリス（８−ヒド
ロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ₃）で実質的に
構成されカソード１６と接触する第２の層との２層で構
成された。正孔輸送領域の厚さは約２５ｎｍであり、混
合領域の厚さは約８０ｎｍであり、電子輸送領域の第１
の層の厚さは約１０ｎｍであり、電子輸送領域の第２の
層の厚さは約１０ｎｍであり、厚さ約２００ｎｍの酸化
インジウムスズ（ＩＴＯ）で構成されガラス基板上にあ
らかじめコーティングされたアノード１２と、厚さ約１
２０ｎｍのＭｇ：Ａｇ（重量比１０：１）合金で構成さ
れるカソード１６との間に、正孔輸送領域１３、混合層
１４、および電子輸送領域１５を形成した。一酸化ケイ
素（ＳｉＯ）で構成され厚さが約２００ｎｍの熱保護要
素をカソード１６上にコーティングした。

【００３７】図３の素子３０のような構造を有する第５
の有機発光素子（Ｉ−Ｅ）を作製して評価を行った。正
孔輸送領域３３は、第２の正孔輸送材料として５，１１
−ジ−ナフチル−５，１１−ジヒドロインドロ［３，２
−ｂ］カルバゾール（ＮＩＣ）を含んだ。混合領域３４
は、約４４重量％のＮ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イ
ル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）、
約４４重量％の（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウ
ム（Ａｌｑ₃）を含み、それぞれ第１の正孔輸送材料お
よび第１の電子輸送材料として使用され、さらに約１２
重量％の２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オ
クタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ホルピン白金（ＩＩ）
（ＰｔＯＥＰ）燐光材料を含んだ。電子輸送領域３５
は、第２の電子輸送領域としてトリス（８−ヒドロキシ
キノリン）アルミニウム（Ａｌｑ₃）を含んだ。正孔輸
送領域の厚さは約２５ｎｍであり、混合領域の厚さは約
８０ｎｍであり、電子輸送領域の厚さは約２０ｎｍであ
り、厚さ約２００ｎｍの酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）
で構成されガラス基板上にあらかじめコーティングされ
たアノード３２と、厚さ約１２０ｎｍのＭｇ：Ａｇ（重
量比１０：１）合金で構成されるカソード３６との間
に、正孔輸送領域３３、混合層３４、および電子輸送領
域３５を形成した。一酸化ケイ素（ＳｉＯ）で構成され
厚さが約２００ｎｍの熱保護要素をカソード３６上にコ
ーティングした。

【００３８】図１の素子１０のような構造を有する第６
の有機発光素子（Ｉ−Ｆ）を作製して評価を行った。正
孔輸送領域１３は、第２の正孔輸送材料として５，１１
−ジ−ナフチル−５，１１−ジヒドロインドロ［３，２
−ｂ］カルバゾール（ＮＩＣ）を含んだ。混合領域１４
は、約４９．６重量％のＮ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１
−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰ
Ｂ）および約４９．６重量％の（８−ヒドロキシキノリ
ン）アルミニウム（Ａｌｑ₃）を含み、それぞれ第１の
正孔輸送材料および第１の電子輸送材料として使用さ
れ、さらに約０．８重量％の１０−２−（ベンゾチアゾ
リル）−２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，
７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ，１１Ｈ−（１）ベンゾ
ピロピラノ（６，７，−８−ｉｊ）キノリジン−１１−
オン（Ｃ５４５Ｔ）蛍光材料を含んだ。電子輸送領域１
５は、１，４−ビス（４−フェニルキノリン−２−イ
ル）ベンゼン、４，４’−ビス（４−フェニルキノリン
−２−イル）−１，１’−ビフェニル（ＴＡ）を含み第
２の電子輸送材料として使用され混合領域と接触する第
１の層と、トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニ
ウム（Ａｌｑ₃）で実質的に構成されカソード１６と接
触する第２の層との２層で構成された。正孔輸送領域の
厚さは約２５ｎｍであり、混合領域の厚さは約８０ｎｍ
であり、電子輸送領域の第１の層の厚さは約１０ｎｍで
あり、電子輸送領域の第２の層の厚さは約１０ｎｍであ
り、厚さ約２００ｎｍの酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）
で構成されガラス基板上にあらかじめコーティングされ
たアノード１２と、厚さ約１２０ｎｍのＭｇ：Ａｇ（重
量比１０：１）合金で構成されるカソード１６との間
に、正孔輸送領域１３、混合層１４、および電子輸送領
域１５を形成した。一酸化ケイ素（ＳｉＯ）で構成され
厚さが約２００ｎｍの熱保護要素をカソード１６上にコ
ーティングした。

【００３９】図１の素子１０のような構造を有する第７
の有機発光素子（Ｉ−Ｇ）を作製して評価を行った。正
孔輸送領域１３は、第２の正孔輸送材料としてＮ，Ｎ’
−ビス（ｐ−ビフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベン
ジジン（ビフェニルＴＰＤ）を含んだ。混合領域１４
は、約４９．８重量％のＮ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１
−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰ
Ｂ）および約４９．８重量％の（８−ヒドロキシキノリ
ン）アルミニウム（Ａｌｑ₃）で実質的に構成され、そ
れぞれ第１の正孔輸送材料および第１の電子輸送材料と
して使用され、さらに約０．４重量％のルブレン蛍光材
料を含んだ。電子輸送領域１５は、１，４−ビス（４−
フェニルキノリン−２−イル）ベンゼン、４，４’−ビ
ス（４−フェニルキノリン−２−イル）−１，１’−ビ
フェニル（ＴＡ）を含み第２の電子輸送材料として使用
され混合領域と接触する第１の層と、トリス（８−ヒド
ロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ₃）で実質的に
構成されカソード１６と接触する第２の層との２層で構
成された。正孔輸送領域の厚さは約２５ｎｍであり、混
合領域の厚さは約８０ｎｍであり、電子輸送領域の第１
の層の厚さは約１０ｎｍであり、電子輸送領域の第２の
層の厚さは約１０ｎｍであり、厚さ約２００ｎｍの酸化
インジウムスズ（ＩＴＯ）で構成されガラス基板上にあ
らかじめコーティングされたアノード１２と、厚さ約１
２０ｎｍのＭｇ：Ａｇ（重量比１０：１）合金で構成さ
れるカソード１６との間に、正孔輸送領域１３、混合層
１４、および電子輸送領域１５を形成した。一酸化ケイ
素（ＳｉＯ）で構成され厚さが約２００ｎｍの熱保護要
素をカソード１６上にコーティングした。

【００４０】図２の素子２０のような構造を有する第８
の有機発光素子（Ｉ−Ｈ）を作製して評価を行った。正
孔輸送領域２３は、第２の正孔輸送材料としてＮ，Ｎ’
−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル
−ベンジジン（ＮＰＢ）を含んだ。混合領域２４は、約
４９．８重量％のＮ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イ
ル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）お
よび約４９．８重量％の（８−ヒドロキシキノリン）ア
ルミニウム（Ａｌｑ₃）で実質的に構成され、それぞれ
第１の正孔輸送材料および第１の電子輸送材料として使
用され、さらに約０．４重量％のルブレン蛍光材料を含
んだ。電子輸送領域２５は、１，４−ビス（４−フェニ
ルキノリン−２−イル）ベンゼン、４，４’−ビス（４
−フェニルキノリン−２−イル）−１，１’−ビフェニ
ル（ＴＡ）で実質的に構成され第２の電子輸送材料とし
て使用され混合領域と接触する第１の層と、トリス（８
−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ₃）で構
成されカソード２６と接触する第２の層との２層で構成
された。正孔輸送領域の厚さは約２５ｎｍであり、混合
領域の厚さは約８０ｎｍであり、電子輸送領域の第１の
層の厚さは約２０ｎｍであり、電子輸送領域の第２の層
の厚さは約１０ｎｍであり、厚さ約２００ｎｍの酸化イ
ンジウムスズ（ＩＴＯ）で構成されガラス基板上にあら
かじめコーティングされたアノード２２と、厚さ約１２
０ｎｍのＭｇ：Ａｇ（重量比１０：１）合金で構成され
るカソード２６との間に、正孔輸送領域２３、混合層２
４、および電子輸送領域２５を形成した。一酸化ケイ素
（ＳｉＯ）で構成され厚さが約２００ｎｍの熱保護要素
をカソード２６上にコーティングした。

【００４１】上記の有機発光素子は、約６×１０^-6ｔｏ
ｒｒの圧力で真空蒸着法を使用して製造した。各素子に
ついて、正孔輸送領域は約３Ａ／ｓの速度で正孔輸送材
料を蒸着して作製した。混合領域は、約０．１〜約１０
Ａ／ｓの間で個々の蒸着速度を調整して別々の供給源か
ら純粋（約９９．９重量％）正孔輸送材料、純粋電子輸
送材料、およびルミネセンス材料を同時蒸着することに
よって作製し、所望の混合比を得た。電子輸送領域は約
３Ａ／ｓの速度で電子輸送材料を蒸着して作製した。

【００４２】正孔輸送領域、混合領域、および電子輸送
領域を形成した後に、１００％純Ｍｇおよび純Ａｇをそ
れぞれ９Ａ／ｓおよび１Ａ／ｓの速度で同時蒸着してＭ
ｇ：Ａｇ金属カソードを付着させ、厚さ約１２０ｎｍの
層を形成させた。カソード上には、厚さ約２００ｎｍの
ＳｉＯ層で構成される熱保護要素をコーティングした。
正孔輸送領域、混合領域、電子輸送領域、カソード、お
よび熱保護要素のすべての層は、真空を中断することな
く同じ真空ポンプサイクル中で付着させた。

【００４３】表１は、第２の正孔輸送材料、第１の正孔
輸送材料、第１の電子輸送材料、第２の電子輸送材料、
さらに混合領域中の追加のルミネセンス材料を使用した
場合、その材料を示している。

【００４４】

【表１】

【００４５】製造後に、すべての素子の輝度、色、およ
びエレクトロルミネセンス効率を、電流密度約２５ｍＡ
／ｃｍ²においてミノルタ（Ｍｉｎｏｌｔａ）モデルＣ
Ｓ１００クロマ・メーター（Ｃｈｒｏｍａ Ｍｅｔｅ
ｒ）を使用して測定した。平均電流密度２５ミリアンペ
ア／平方ｃｍ（ｍＡ／ｃｍ²）においてＡＣドライブ条
件で窒素ガス中約２２℃の室温および約７０℃の高温で
素子を作動させて作動寿命を測定し、各素子の初期輝度
からの素子の半減期（素子の輝度が初期輝度の半分に減
少するまでに経過した時間）で表した。通常条件の標準
的初期表示輝度１００ｃｄ／ｍ²よりも数倍明るい非常
に高い初期輝度で素子の半減期を測定しているので、２
５ｍＡ／ｃｍ²における測定半減期は高応力条件下での
加速された半減期を示しており、これは通常の初期表示
輝度１００ｃｄ／ｍ²よりも長い半減期に対応する。表
２は、２５ｍＡ／ｃｍ²における輝度、色、エレクトロ
ルミネセンス効率、２５ｍＡ／ｃｍ²および２２℃にお
ける半減期、２２℃で作動させた場合の初期輝度１００
ｃｄ／ｍ²からの推定半減期、２５ｍＡ／ｃｍ²および７
０℃における半減期、および７０℃で作動させた場合の
初期輝度１００ｃｄ／ｍ²からの推定半減期を示してい
る。

【００４６】

【表２】

【００４７】数値が大きいほど、優れた輝度、効率、お
よび半減期を示す。

【００４８】例えば上記実施例の実施形態による有機発
光素子は、約７０℃〜約１００℃の範囲の温度などの高
温で、初期輝度約１００ｃｄ／ｍ²で数千時間の素子半
減期となる用途に使用することができる。さらに、本発
明による有機発光素子は、混合領域に異なるルミネセン
ス材料を使用することによって、例えば赤、黄、緑、ま
たは青などの異なる色を発光することができる。対照的
に、一部の従来技術の有機発光素子の半減期は、高温に
おいて初期輝度１００ｃｄ／ｍ²で数百時間以下に制限
されることが知られている。さらに上記実施例は、広範
囲の材料から第２の正孔輸送材料を選択できることを示
しているので、正孔輸送領域の製造に経済的な材料を使
用することができ、より高価な材料の混合領域への使用
を制限することができる。例えば、混合領域に異なる正
孔輸送材料を使用している素子Ｉ−Ｄ、Ｉ−Ｇ、および
Ｉ−Ｈは、輝度、効率、色、および安定性に関して実質
的に同等の性能を示している。

【００４９】

【実施例ＩＩ】第１の電子輸送材料と第２の電子輸送材
料が同じ材料ではない有機発光素子図２の素子２０のよ
うな構造を有する第１の有機発光素子（ＩＩ−Ａと呼
ぶ）を作製して評価を行った。正孔輸送領域２３は、銅
フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を含みアノード２２と接触
する第１の層と、第２の正孔輸送材料としてのＮ，Ｎ
‘−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニ
ル−ベンジジン（ＮＰＢ）で実質的に構成され混合領域
２４と接触する第２の層との２層を含んだ。混合領域２
４は、約４９．８重量％のＮ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−
１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰ
Ｂ）および約４９．８重量％の（８−ヒドロキシキノリ
ン）アルミニウム（Ａｌｑ₃）で実質的に構成され、そ
れぞれ第１の正孔輸送材料および第１の電子輸送材料と
して使用され、さらに約０．４重量％のルブレン蛍光材
料を含んだ。電子輸送領域２５は、１，４−ビス（４−
フェニルキノリン−２−イル）ベンゼン、４，４’−ビ
ス（４−フェニルキノリン−２−イル）−１，１’−ビ
フェニル（ＴＡ）を含み第２の電子輸送材料として使用
され混合領域と接触する第１の層と、トリス（８−ヒド
ロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ₃）で実質的に
構成されカソード２６と接触する第２の層との２層で構
成された。正孔輸送領域の第１の層の厚さは約１５ｎｍ
であり、正孔輸送領域の第２の層の厚さは約１０ｎｍで
あり、混合領域の厚さは約８０ｎｍであった。電子輸送
領域の第１の層の厚さは約１０ｎｍであった。電子輸送
領域の第２の層の厚さは約１０ｎｍであり、厚さ約２０
０ｎｍの酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）で構成されガラ
ス基板上にあらかじめコーティングされたアノード２２
と、厚さ約１２０ｎｍのＭｇ：Ａｇ（重量比１０：１）
合金で構成されるカソード２６との間に、正孔輸送領域
２３、混合層２４、および電子輸送領域２５を形成し
た。一酸化ケイ素（ＳｉＯ）で構成され厚さが約２００
ｎｍの熱保護要素をカソード２６上にコーティングし
た。

【００５０】比較のため、電子輸送領域がＡｌｑ₃を含
む１層で構成され、第２の電子輸送材料の厚さが約２０
ｎｍであることを除けば素子ＩＩ−Ａと同じ構造の第２
の有機発光素子（ＩＩ−Ｂ）も作製した。このエレクト
ロルミネセンス素子は、第１の正孔輸送材料と第２の正
孔輸送材料が同じであり（どちらもＮＰＢを含む）、第
１の電子輸送材料と第２の電子輸送材料も同じである
（どちらもＡｌＱ₃）を含む。

【００５１】上記の有機発光素子は、約６×１０^-6ｔｏ
ｒｒの圧力で真空蒸着法を使用して製造した。正孔輸送
領域は約３Ａ／ｓの速度で正孔輸送材料を蒸着して作製
した。混合領域は、例えば約０．１〜約１０Ａ／ｓの間
で個々の蒸着速度を調整して別々の供給源から純粋正孔
輸送材料、純粋電子輸送材料、および選択した場合には
ルミネセンス材料を同時蒸着することによって作製し、
所望の混合比を得た。電子輸送領域は約３Ａ／ｓの速度
で電子輸送材料を蒸着して作製した。

【００５２】正孔輸送領域、混合領域、および電子輸送
領域を形成した後に、純Ｍｇおよび純Ａｇをそれぞれ９
Ａ／ｓおよび１Ａ／ｓの速度で同時蒸着してＭｇ：Ａｇ
金属カソードを付着させ、厚さ約１２０ｎｍの層を形成
させた。カソード上には、厚さ約２００ｎｍのＳｉＯ層
で構成される熱保護要素をコーティングした。正孔輸送
領域、混合領域、電子輸送領域、カソード、および熱保
護要素のすべての層は、真空を中断することなく同じ真
空ポンプサイクル中で付着させた。

【００５３】製造後に、素子の輝度、色、およびエレク
トロルミネセンス効率を電流密度約２５ｍＡ／ｃｍ²で
測定した。平均電流密度２５ｍＡ／ｃｍ²においてＡＣ
ドライブ条件で窒素ガス中約２２℃の室温および約９０
℃の高温で素子を作動させて作動寿命を測定し、各素子
の初期輝度からの素子の半減期（素子の輝度が初期輝度
の半分に減少するまでに経過した時間）で表した。通常
条件の標準的初期表示輝度１００ｃｄ／ｍ²よりも数倍
明るい非常に高い初期輝度で素子の半減期を測定してい
るので、２５ｍＡ／ｃｍ²における測定半減期は高応力
条件下での加速された半減期を示しており、これは通常
の初期表示輝度１００ｃｄ／ｍ²よりも長い半減期に対
応する。表３は、２５ｍＡ／ｃｍ²における輝度、色、
エレクトロルミネセンス効率、２５ｍＡ／ｃｍ²および
２２℃における半減期、２２℃で作動させた場合の初期
輝度１００ｃｄ／ｍ²からの推定半減期、２５ｍＡ／ｃ
ｍ²および９０℃における半減期、および９０℃で作動
させた場合の初期輝度１００ｃｄ／ｍ²からの推定半減
期を示している。

【００５４】

【表３】

【００５５】この実施例から、本発明の実施形態による
有機発光素子（素子ＩＩ−Ａ）素子ＩＩ−Ｂよりも高い
輝度および高いエレクトロルミネセンス効率を示す（２
つの性質のそれぞれで素子ＩＩ−Ａは素子ＩＩ−Ｂより
も約２２．５％高い）ことが分かる。より高い輝度およ
びエレクトロルミネセンス効率は、ある輝度を得るため
に必要な電流が少ないということである（したがって、
電力消費が軽減される）。また、より高い輝度および効
率は、初期輝度１００ｃｄ／ｍ²からの素子半減期がよ
り長くなるということであり、その理由は、効率が向上
したことでより少ない電流で初期輝度１００ｃｄ／ｍ²
が得られ、ドライブ電流が増加すると素子の劣化が加速
するからである。

【００５６】

【実施例ＩＩＩ】この実施例では、第１の正孔輸送材料
と第２の正孔輸送材料は同じではなく、得られるエレク
トロルミネセンス（ＥＬ）素子は、第１の正孔輸送材料
と第２の正孔輸送材料が同じであるその他の有機発光素
子と比較すると高温でより高いドライブ電圧安定性を示
す。

【００５７】図３の素子３０のような構造を有する第１
の有機発光素子（ＩＩＩ−Ａ）を作製して評価を行っ
た。正孔輸送領域３３は、第２の正孔輸送材料として銅
フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を含んだ。混合領域３４
は、約４９．８重量％のＮ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１
−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰ
Ｂ）、約４９．８重量％の（８−ヒドロキシキノリン）
アルミニウム（Ａｌｑ₃）を実質的に含み、それぞれ第
１の正孔輸送材料および第１の電子輸送材料として使用
され、さらに約０．４重量％のルブレン蛍光材料を含ん
だ。電子輸送領域３５は、第２の電子輸送領域として用
いられトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム
（Ａｌｑ₃）を含んだ。正孔輸送領域の厚さは約２５ｎ
ｍであり、混合領域の厚さは約８０ｎｍであり、電子輸
送領域の厚さは約２０ｎｍであり、厚さ約２００ｎｍの
酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）で構成されガラス基板上
にあらかじめコーティングされたアノード３２と、厚さ
約１２０ｎｍのＭｇ：Ａｇ（重量比１０：１）合金で構
成されるカソード３６との間に、正孔輸送領域３３、混
合層３４、および電子輸送領域３５を形成した。一酸化
ケイ素（ＳｉＯ）で構成され厚さが約２００ｎｍの熱保
護要素をカソード３６上にコーティングした。

【００５８】比較のため、正孔輸送領域が第２の正孔輸
送材料として厚さ約２５ｎｍのＮ，Ｎ’−ジ（ナフタレ
ン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン
（ＮＰＢ）を含んだことを除けば、素子ＩＩＩ−Ａと同
じ構造を有する第２の有機発光素子（ＩＩＩ−Ｂ）を作
製した。この第２の素子では、第１の正孔輸送材料と第
２の正孔輸送材料が同じ材料または化合物（ＮＰＢ）で
構成され、第１の電子輸送材料と第２の電子輸送材料は
どちらもＡｌＱ₃で構成された。

【００５９】これらの有機発光素子は、約６×１０^-6ｔ
ｏｒｒの圧力で真空蒸着法を使用して製造した。正孔輸
送領域は約３Ａ／ｓの速度で正孔輸送材料を蒸着して作
製した。混合領域は、例えば約０．１〜約１０Ａ／ｓの
間で個々の蒸着速度を調整して別々の供給源から純粋正
孔輸送材料、純粋電子輸送材料、および存在した場合に
はルミネセンス材料を同時蒸着することによって作製
し、所望の混合比を得た。電子輸送領域は約３Ａ／ｓの
速度で電子輸送材料を蒸着して作製した。

【００６０】正孔輸送領域、混合領域、および電子輸送
領域を形成した後に、純Ｍｇおよび純Ａｇをそれぞれ９
Ａ／ｓおよび１Ａ／ｓの速度で同時蒸着してＭｇ：Ａｇ
金属カソードを付着させ、厚さ約１２０ｎｍの層を形成
させた。カソード上には、厚さ約２００ｎｍのＳｉＯ層
で構成される熱保護要素をコーティングした。正孔輸送
領域、混合領域、電子輸送領域、カソード、および熱保
護要素のすべての層は、真空を中断することなく同じ真
空ポンプサイクル中で付着させた。

【００６１】平均電流密度３１．２５ｍＡ／ｃｍ²にお
いてＡＣドライブ条件で窒素ガス中９０℃の温度で素子
を作動させて同一条件において、第１および第２の有機
発光素子のドライブ電圧の変化（上昇）を測定した。こ
の電流密度では、第１の素子（素子ＩＩＩ−Ａ）および
第２の素子（ＩＩＩ−Ｂ）の初期輝度はそれぞれ約１，
６００ｃｄ／ｍ²および１，８５０ｃｄ／ｍ²であり、２
つの素子の初期ドライブ電圧はそれぞれ９ボルトおよび
７．８ボルトであった。表４は、この温度および電流密
度で、記載の時間のあいだ連続作動させた後の各素子の
初期ドライブ電圧に対するパーセンテージとして２つの
素子のドライブ電圧の上昇を示しており、０．１％未満
は検出できない。

【００６２】

【表４】

【００６３】表４の結果から、有機発光素子（素子ＩＩ
Ｉ−Ｂ）と比較すると、本発明による素子（素子ＩＩＩ
−Ａ）は、９０℃、電流密度３１．２５ｍＡ／ｃｍ²に
おいて２５０時間作動させた後でもはるかに電圧上昇が
少ないというはるかに高いドライブ電圧安定性を示すこ
とが分かる。したがって、本発明の実施形態による素子
は、有機発光素子を高温で長時間作動させる必要があ
り、特により高いドライブ電圧安定性が望ましい場合の
用途により好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る有機発光素子の断面図である。

【図２】本発明に係る有機発光素子の断面図である。

【図３】本発明に係る有機発光素子の断面図である。

【図４】本発明に係る有機発光素子の断面図である。

【図５】本発明に係る有機発光素子の断面図である。

【符号の説明】

１０，２０，３０，４０、及び５０……有機発光素子 １２、２２、３２、４２、及び５２……アノード １３、２３、３３、及び４３………正孔輸送領域 １４、２４、３４、４４、及び５４……混合領域 １５，２５，３５、及び５５………電子輸送領域 １６、２６、３６、４６、及び５６……カソード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ナン−シン フ カナダ国 エル６エイチ ６ビー４ オン タリオ州 オークビル ファーンリー ク レセント 159 (72)発明者 アー−ミー ホア カナダ国 エル５エル ５ビー１ オンタ リオ州 ミシソーガ マルキャスター ロ ード 3407 (72)発明者 ゾーラン ディー．ポポヴィク カナダ国 エル５エル ２ズィー８ オン タリオ州 ミシソーガ ソーミル ヴァリ ー ドライブ 3349 Ｆターム(参考） 3K007 AB02 AB03 AB06 AB11 AB14 AB18 DB03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ｉ）第１の電極と、 （ｉｉ）第１の正孔輸送材料と第１の電子輸送材料とを
   含む混合領域と、 （ｉｉｉ）第２の電極と、 （ｉｖ）前記第１および第２の電極の一方の上にコーテ
   ィングされた任意の熱保護層と、を含む有機発光素子で
   あって、前記第１および第２の電極のうちの一方は正孔
   注入アノードであり、前記第１および第２の電極のうち
   の一方は電子注入カソードであり、前記有機発光素子
   は、 （ｖ）前記アノードと前記混合領域の間に挿入され、第
   ２の正孔輸送材料を含み、この材料が前記混合領域と接
   触する正孔輸送領域と、 （ｖｉ）前記カソードと前記混合領域の間に挿入され、
   第２の電子材料を含み、この材料が前記混合領域と接触
   する電子輸送領域と、の少なくとも１つをさらに含み、 ａ．前記第１の正孔輸送材料（ｉｉ）が前記第２の正孔
   輸送材料（ｖ）と類似または異種である前記正孔輸送領
   域（ｖ）と、 ｂ．前記第１の電子輸送材料（ｉｉ）が前記第２の電子
   輸送材料と類似または異種である前記電子輸送領域（ｖ
   ｉ）と、 の少なくとも１つを含有し、ａ．が類似の場合ｂ．は異
   種であり、ａ．が異種の場合はｂ．は類似または異種で
   あり、ｂ．が異種の場合ａ．は類似または異種である有
   機発光素子。
2. 【請求項２】 前記電子輸送領域が前記カソードと前記
   混合領域の間に配置され、前記正孔輸送領域が前記アノ
   ードと前記混合領域の間に挿入され、前記第１の電子輸
   送材料と前記第２の電子輸送材料が異種であり、前記第
   １の正孔輸送材料と前記第２の正孔輸送材料が同一の成
   分を含む請求項１に記載の有機発光素子。
3. 【請求項３】 ａ．またはｂ．のうちの少なくとも１つ
   が存在し、前記第１の正孔輸送材料または前記第２の正
   孔輸送材料が第３級芳香族アミン、ビカルバゾール類、
   およびインドロカルバゾール類からなる群より選択され
   る成分であり、前記第１の電子輸送材料が金属オキシノ
   イド類、スチルベン類、トリアジン類、およびキノリン
   類からなる群より選択される請求項１に記載の有機発光
   素子。
4. 【請求項４】 前記混合領域（ｉｉ）が、クマリン、ジ
   シアノメチレンピラン、ポリメチン、オキサベンズアン
   トラン、キサンテン、ピリリウム、カルボスチル、ペリ
   レン、アクリドン、キナクリドン、ルブレン、アントラ
   セン、コロネン、フェナントラセン、ピレン、ブタジエ
   ン、スチルベン、ランタニド金属キレート錯体、および
   希土類金属キレート錯体の蛍光材料からなる群より任意
   に選択されるルミネセンス材料を含有する請求項１に記
   載の有機発光素子。
5. 【請求項５】 前記混合領域（ｉｉ）がルミネセンス材
   料を含有し、前記ルミネセンス材料が燐光材料である請
   求項１に記載の有機発光素子。
6. 【請求項６】 前記混合領域が、 （ｉ）ルブレン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン（Ｄ
   ＭＱ）、および１０−２−（ベンゾチアゾリル）−２，
   ３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメ
   チル−１Ｈ，５Ｈ，１１Ｈ−（１）ベンゾピロピラノ
   （６，７，−８−ｉｊ）キノリジン−１１−オン（Ｃ５
   ４５Ｔ）からなる群より選択されるルミネセンス材料
   ０．２重量％〜２重量％、 （ｉｉ）（２−（１，１−ジメチルエチル）−６−（２
   −（２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７−
   テトラメチル−ｌＨ，５Ｈ−ベンゾ（ｉｊ）キノリジン
   −９−イル）エテニル）−４Ｈ−ピラン−４−イリデ
   ン）プロパンジニトリル（ＤＣＪＴＢ）０．２重量％〜
   ５重量％、および （ｉｉｉ）２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−
   オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ホルピン白金（ＩＩ）
   （ＰｔＯＥＰ）５重量％〜１５重量％、のうちの１つを
   さらに含み、すべての重量％は前記混合領域を構成する
   材料の全重量を基準にしている請求項１に記載の有機発
   光素子。