JP3469734B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
有機エレクトロルミネッセンス素子Info
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ホール注入電極
と電子注入電極との間に、少なくとも有機材料を用いた
発光層が形成されてなる有機エレクトロルミネッセンス
素子及びこのような有機エレクトロルミネッセンス素子
が複数並設された有機エレクトロルミネッセンスアレイ
に係り、特に、有機エレクトロルミネッセンス素子にお
ける発光部分の面積が大きくなった場合においても、有
機エレクトロルミネッセンス素子全体から均一で十分な
輝度を持つ光が安定して発光され、また並設された各有
機エレクトロルミネッセンス素子が均一で十分な輝度を
持つ光が安定して発光される有機エレクトロルミネッセ
ンス素子及び有機エレクトロルミネッセンスアレイに関
するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、情報機器の多様化等にともなっ
て、従来より一般に使用されているＣＲＴに比べて消費
電力や空間占有面積が少ない平面表示素子のニーズが高
まり、このような平面表示素子の一つとしてエレクトロ
ルミネッセンス素子が注目されるようになった。 【０００３】そして、このようなエレクトロルミネッセ
ンス素子は、使用する材料によって無機エレクトロルミ
ネッセンス素子と有機エレクトロルミネッセンス素子に
大別され、無機エレクトロルミネッセンス素子の場合
は、一般に発光部に高電界を作用させ、電子をこの高電
界中で加速して発光中心に衝突させ、これにより発光中
心を励起させて発光させるようになっており、このよう
に高電界を作用させるため、その駆動電圧として１００
〜２００Ｖの高い電圧を必要とした。 【０００４】一方、有機エレクトロルミネッセンス素子
の場合、電子注入電極とホール注入電極とからそれぞれ
電子とホールとを発光部内に注入し、このように注入さ
れた電子とホールとを発光中心で再結合させて、有機分
子を励起状態にし、この有機分子が励起状態から基底状
態に戻るときに発光するようになっており、５〜２０Ｖ
程度の低い電圧で駆動できるという利点があった。 【０００５】また、この有機エレクトロルミネッセンス
素子においては、発光材料を適当に選択することによっ
て様々な色彩に発光する発光素子を得ることができ、フ
ルカラーの表示装置等としても利用できるという期待が
あり、近年、この有機エレクトロルミネッセンス素子に
ついて様々な研究が行なわれるようになった。 【０００６】そして、上記のような有機エレクトロルミ
ネッセンス素子としては、ホール注入電極と電子注入電
極との間にホール輸送層と発光層と電子輸送層とを積層
させたＤＨ構造と称される三層構造のものや、ホール注
入電極と電子注入電極との間にホール輸送層と電子輸送
性に富む発光層とが積層されたＳＨ−Ａ構造と称される
二層構造のものや、ホール注入電極と電子注入電極との
間にホール輸送性に富む発光層と電子輸送層とが積層さ
れたＳＨ−Ｂ構造と称される二層構造になったものが一
般に用いられていた。 【０００７】ここで、このような有機エレクトロルミネ
ッセンス素子において、その発光する部分の面積を大き
くした場合、その発光輝度が有機エレクトロルミネッセ
ンス素子の各部分において大きく異なり、ホール注入電
極に電気を供給するリード線の接続位置から離れるに従
って発光輝度が低下するという問題があった。 【０００８】また、複数の有機エレクトロルミネッセン
ス素子をホール注入電極が共通するようにして並設させ
て有機エレクトロルミネッセンスアレイにおいて、各有
機エレクトロルミネッセンス素子を発光させるようにし
た場合に、各有機エレクトロルミネッセンス素子におけ
る発光輝度が異なり、ホール注入電極に電気を供給する
リード線の接続位置にから離れるに従って有機エレクト
ロルミネッセンス素子の発光輝度が低下するというとい
う問題があった。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】この発明は、ホール注
入電極と電子注入電極との間に、少なくとも有機材料を
用いた発光層が設けられてなる有機エレクトロルミネッ
センス素子及びこのような有機エレクトロルミネッセン
ス素子が複数並設された有機エレクトロルミネッセンス
アレイにおける上記のような問題を解決することを課題
とするものであり、有機エレクトロルミネッセンス素子
の面積を大きくした場合においても、有機エレクトロル
ミネッセンス素子全体から均一で十分な輝度を持つ光が
安定して発光されるようにし、また有機エレクトロルミ
ネッセンス素子が複数並設された有機エレクトロルミネ
ッセンスアレイにおいても、各有機エレクトロルミネッ
センス素子から均一で十分な輝度を持つ光が安定して発
光されるようにすることを課題とするものである。 【００１０】 【課題を解決するための手段】この発明における有機エ
レクトロルミネッセンス素子においては、上記のような
課題を解決するため、ホール注入電極と電子注入電極と
の間に、少なくとも有機材料を用いた発光層が設けられ
た有機エレクトロルミネッセンス素子において、上記の
ホール注入電極よりも仕事関数の小さい導電膜が、発光
層の周辺より外部に延在したホール注入電極の周辺部と
重なるように設けられてなるものである。 【００１１】ここで、この発明における有機エレクトロ
ルミネッセンス素子のように、ホール注入電極よりも仕
事関数の小さい導電膜を、このホール注入電極と部分的
に重なるように設けると、このように導電膜が重なった
部分を通して電気がホール注入電極に流れるようにな
り、この導電膜をホール注入電極の周囲に重なるように
して設けると、有機エレクトロルミネッセンス素子の面
積を大きくした場合においても、この導電膜を通して大
きなホール注入電極全体に電気が一定した状態で十分に
供給されて、ホール注入電極全体からホールが一定した
状態で十分に注入されるようになり、有機エレクトロル
ミネッセンス素子全体から均一で十分な輝度の発光が得
られるようになる。 【００１２】また、この発明における有機エレクトロル
ミネッセンスアレイにおいては、上記のような課題を解
決するため、ホール注入電極と電子注入電極との間に少
なくとも有機材料を用いた発光層を設けた有機エレクト
ロルミネッセンス素子が複数並設された有機エレクトロ
ルミネッセンスアレイにおいて、上記のホール注入電極
よりも仕事関数の低い導電膜を、各有機エレクトロルミ
ネッセンス素子におけるホール注入電極と部分的に重な
るように連続して設けたのである。 【００１３】そして、この発明における有機エレクトロ
ルミネッセンスアレイのように、ホール注入電極よりも
仕事関数の低い導電膜を、各有機エレクトロルミネッセ
ンス素子におけるホール注入電極と部分的に重なるよう
に連続して設けると、この導電膜を通して各有機エレク
トロルミネッセンス素子におけるホール注入電極に電気
が一定した状態で十分に供給され、各有機エレクトロル
ミネッセンス素子においてホール注入電極からホールが
一定した状態で十分に注入されるようになり、各有機エ
レクトロルミネッセンス素子において均一で十分な輝度
の発光が得られるようになる。 【００１４】ここで、上記の有機エレクトロルミネッセ
ンス素子及び有機エレクトロルミネッセンスアレイにお
いて、ホール注入電極に対して部分的に重なるように設
ける仕事関数の小さな導電膜としては、金属や金属化合
物で構成された膜を用いることができ、特に、導電性の
良いアルミニウム，銅，亜鉛，ニッケル，クロム，タン
グステン等の金属膜を用いることが好ましい。 【００１５】 【実施例】以下、この発明の実施例に係る有機エレクト
ロルミネッセンス素子及び有機エレクトロルミネッセン
スアレイを添付図面に基づいて具体的に説明すると共
に、比較例を挙げ、この発明の実施例における有機エレ
クトロルミネッセンス素子によると、その面積を大きく
した場合においても、均一で十分な輝度の発光が行な
え、また有機エレクトロルミネッセンスアレイにおいて
は、各有機エレクトロルミネッセンス素子からそれぞれ
均一で十分な輝度の発光が行なえるようになることを明
らかにする。 【００１６】（参考例） この参考例の有機エレクトロルミネッセンスアレイにお
いては、図１に示すように、長方形状のガラス基板１１
の表面に、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）で膜厚が
１０００Åになったホール注入電極１２をこのガラス基
板１０の長手方向に沿って設けると共に、このホール注
入電極１２における一方の長辺部分と重なるようにし
て、このホール注入電極１２よりも仕事関数の低いアル
ミニウムで構成された膜厚が１０００Åの導電膜１３を
設けた。 【００１７】そして、上記のホール注入電極１２上に、
図２及び図３に示すように、下記の化１に示すトリフェ
ニルアミン誘導体（ＭＴＤＡＴＡ）で構成された膜厚が
６００Åのホール輸送層１４と、下記の化２に示すＮ，
Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニ
ル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（Ｔ
ＰＤ）中に下記の化３に示すルブレンが５重量％ドープ
された膜厚が４００Åの発光層１５と、下記の化４に示
す１０−ベンゾ（ｈ）キノリノール−ベリリウム錯体
（ＢｅＢｑ2 ）からなる膜厚が５００Åの電子輸送層１
６とを形成すると共に、この電子輸送層１６の上におい
て、その長手方向に沿って所要間隔を介してアルミニウ
ム・リチウム合金からなる膜厚が５０００Åになった３
つの電子注入電極１７ａ，１７ｂ，１７ｃを設けて、３
つの有機エレクトロルミネッセンス素子１０ａ，１０
ｂ，１０ｃが並設された有機エレクトロルミネッセンス
アレイを得た。 【００１８】 【化１】 【００１９】 【化２】 【００２０】 【化３】 【００２１】 【化４】 【００２２】そして、この有機エレクトロルミネッセン
スアレイにおいて、上記の導電膜１３の長手方向の一端
側にリード線１８を接続させると共に、各電子注入電極
１７ａ，１７ｂ，１７ｃにそれぞれリード線１９ａ，１
９ｂ，１９ｃを接続させた。 【００２３】ここで、上記のような有機エレクトロルミ
ネッセンスアレイを作製するにあたっては、ガラス基板
１１の表面にスパッタリングによって上記のＩＴＯ膜を
形成し、このＩＴＯ膜をフォトリソグラフィー法により
所定の形にエッチングして、上記のホール注入電極１２
を形成した。 【００２４】そして、このようにホール注入電極１２を
形成したガラス基板１１をアセトン中で２０分間、エタ
ノール中で２０分間それぞれ超音波洗浄し、次いで、沸
騰したエタノール中に１分間入れて取り出した後、窒素
ブローにより乾燥させ、その後、このガラス基板１１を
真空蒸着装置内に入れ、マスクを用いて上記の導電膜１
３を上記のようにホール注入電極１２における一方の長
辺部分と重なるように形成した後、上記のホール注入電
極１２上に、ホール輸送層１４と発光層１５と電子輸送
層１６とを順々に蒸着させ、最後にマスクを用いて所定
の位置に各電子注入電極１７ａ，１７ｂ，１７ｃを蒸着
させた。なお、これらの蒸着は、いずれも抵抗加熱蒸着
法により真空度１×１０-5Ｔｏｒｒ、基板温度２０℃、
蒸着速度２Å／ｓｅｃの条件で行なった。 【００２５】（比較例１）この比較例１の有機エレクト
ロルミネッセンスアレイにおいては、図４（Ａ），
（Ｂ）に示すように、上記の実施例１における有機エレ
クトロルミネッセンスアレイにおいて、ホール注入電極
１２の一方の長辺部に重なるようにして設ける導電膜１
３をなくし、リード線１８をホール注入電極１２の長手
方向の一端側に接続させるようにし、それ以外は、上記
の実施例１の場合と同様にして、有機エレクトロルミネ
ッセンスアレイを作製した。 【００２６】そして、上記の参考例及び比較例１の各有
機エレクトロルミネッセンスアレイにおいて、導電膜１
３又はホール注入電極１２の長手方向の一端側に接続さ
れたリード線１８をプラスに、各電子注入電極１７ａ，
１７ｂ，１７ｃに接続された各リード線１９ａ，１９
ｂ，１９ｃをそれぞれマイナスに接続して電圧を印加さ
せ、各有機エレクトロルミネッセンス素子１０ａ，１０
ｂ，１０ｃにおける発光輝度を調べ、その結果を下記の
表１に示した。なお、この表１においては、リード線１
８が接続された部分に最も近い位置の有機エレクトロル
ミネッセンス素子１０ａをＡ１、次に近い位置の有機エ
レクトロルミネッセンス素子１０ｂをＡ２、最も離れた
位置の有機エレクトロルミネッセンス素子１０ｃをＡ３
として示した。 【００２７】 【表１】 【００２８】この結果から明らかなように、各有機エレ
クトロルミネッセンス素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃに共
通するホール注入電極１２の一方の長辺部分と重なるよ
うにして導電膜１３を設けた実施例１の有機エレクトロ
ルミネッセンスアレイにおいては、この導電膜１３を通
して各有機エレクトロルミネッセンス素子１０ａ，１０
ｂ，１０ｃのホール注入電極１２の部分に電気が流れ込
むようになり、ホール注入電極１２に直接電気を供給し
て、各有機エレクトロルミネッセンス素子１０ａ，１０
ｂ，１０ｃにおけるホール注入電極１２の部分に電気を
導くようにした比較例１の有機エレクトロルミネッセン
スアレイのように、リード線１８を接続させた部分から
離れるに従って有機エレクトロルミネッセンス素子１０
ａ，１０ｂ，１０ｃにおける発光輝度が低下するという
ことがなく、各有機エレクトロルミネッセンス素子１０
ａ，１０ｂ，１０ｃにおいて、均一で十分な輝度の発光
が得られるようになった。 【００２９】なお、上記の参考例における有機エレクト
ロルミネッセンスアレイにおいては、ホール注入電極１
２の上に導電膜１３を設けたが、これとは逆に、導電膜
１３の上にホール注入電極１２を設けることも可能であ
る。 【００３０】また、この参考例の有機エレクトロルミネ
ッセンスアレイにおいては、上記のように電子注入電極
１７ａ，１７ｂ，１７ｃだけを分離させて、複数の有機
エレクトロルミネッセンス素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ
を並設させるようにしたため、複数の有機エレクトロル
ミネッセンス素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃを並設させる
ことが簡単に行なえた。しかし、この発明の有機エレク
トロルミネッセンスアレイは、特に、この実施例に示す
ようにして複数の有機エレクトロルミネッセンス素子１
０ａ，１０ｂ，１０ｃを並設させたものに限定されず、
電子注入電極１７ａ，１７ｂ，１７ｃと同様に、ホール
輸送層１４や発光層１５や電子輸送層１６等を分離させ
て、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子１０ａ，
１０ｂ，１０ｃを並設させることも可能である。 【００３１】（実施例） 実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子において
は、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、ガラス基板１１
上に上記の実施例１と同様のホール注入電極１２を設け
ると共に、実施例１と同じ導電膜１３を、このホール注
入電極１２の周辺部と重なるように設け、その後は、上
記の実施例１の場合と同じホール輸送層１４と発光層１
５と電子輸送層１６とを設けると共に、この電子輸送層
１６上の全面に電子注入電極１７を設けた。 【００３２】そして、上記のようにホール注入電極１２
の周囲に設けた導電膜１３における一方の短辺部分にリ
ード線１８を接続させる一方、上記の電子注入電極１７
にリード線１９を接続させた。 【００３３】（比較例２） 比較例２の有機エレクトロルミネッセンス素子において
は、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、上記の実施例２
における有機エレクトロルミネッセンス素子において、
ホール注入電極１２の周辺部に導電膜１３を設けないよ
うにすると共に、リード線１８をホール注入電極１２に
おける一方の短辺部分に接続させるようにし、それ以外
は、上記の実施例２の場合と同様にして有機エレクトロ
ルミネッセンス素子を作製した。 【００３４】そして、上記の実施例及び比較例２の各有
機エレクトロルミネッセンス素子において、導電膜１３
あるいはホール注入電極１２に接続されたリード線１８
をプラスに、電子注入電極１７に接続されたリード線１
９をマイナスに接続させて電圧を印加し、各有機エレク
トロルミネッセンス素子を発光させて、導電膜１３ある
いはホール注入電極１２に接続されたリード線１８に近
い部分Ｂ１と、中央部分Ｂ２と、リード線１８が接続さ
れた部分から離れた部分Ｂ３における発光輝度を調べ、
その結果を下記の表２に示した。 【００３５】 【表２】 【００３６】この結果から明らかなように、ホール注入
電極１２の周囲に導電膜１３を設けた実施例２の有機エ
レクトロルミネッセンス素子においては、ホール注入電
極１２の周囲における導電膜１３を通して電気がホール
注入電極１２に流れるようになり、中央部分Ｂ２におけ
る発光輝度が少し低下しただけで、全体としての発光輝
度の差は少なく均一で十分な輝度の発光が得られた。 【００３７】これに対して、比較例２の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子においては、リード線１８が接続さ
れた位置に近い部分Ｂ１においては高い輝度の発光が得
られたが、リード線１８が接続された位置から離れるに
従って発光輝度が大きく低下し、均一で十分な輝度の発
光が得られなかった。 【００３８】 【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
有機エレクトロルミネッセンス素子においては、ホール
注入電極よりも仕事関数の小さい導電膜を、このホール
注入電極と部分的に重なるように設けたため、このよう
に導電膜が重なった部分を通して電気がホール注入電極
に流れるようになり、この導電膜をホール注入電極の周
囲に重なるようにして設けると、有機エレクトロルミネ
ッセンス素子の面積を大きくした場合においても、この
導電膜を通して大きなホール注入電極全体に電気が一定
した状態でうまく流れ、ホール注入電極全体からホール
が一定した状態で十分に注入され、有機エレクトロルミ
ネッセンス素子全体から均一で十分な輝度の発光が得ら
れるようになった。 【００３９】また、ホール注入電極よりも仕事関数の低
い導電膜を、各有機エレクトロルミネッセンス素子にお
けるホール注入電極と部分的に重なるように連続して設
けたため、この導電膜を通して各有機エレクトロルミネ
ッセンス素子におけるホール注入電極に電気が一定した
状態で流れるようになり、各有機エレクトロルミネッセ
ンス素子においてホール注入電極からホールが一定した
状態で十分に注入され、各有機エレクトロルミネッセン
ス素子において均一で十分な輝度の発光が得られるよう
になった。
と電子注入電極との間に、少なくとも有機材料を用いた
発光層が形成されてなる有機エレクトロルミネッセンス
素子及びこのような有機エレクトロルミネッセンス素子
が複数並設された有機エレクトロルミネッセンスアレイ
に係り、特に、有機エレクトロルミネッセンス素子にお
ける発光部分の面積が大きくなった場合においても、有
機エレクトロルミネッセンス素子全体から均一で十分な
輝度を持つ光が安定して発光され、また並設された各有
機エレクトロルミネッセンス素子が均一で十分な輝度を
持つ光が安定して発光される有機エレクトロルミネッセ
ンス素子及び有機エレクトロルミネッセンスアレイに関
するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、情報機器の多様化等にともなっ
て、従来より一般に使用されているＣＲＴに比べて消費
電力や空間占有面積が少ない平面表示素子のニーズが高
まり、このような平面表示素子の一つとしてエレクトロ
ルミネッセンス素子が注目されるようになった。 【０００３】そして、このようなエレクトロルミネッセ
ンス素子は、使用する材料によって無機エレクトロルミ
ネッセンス素子と有機エレクトロルミネッセンス素子に
大別され、無機エレクトロルミネッセンス素子の場合
は、一般に発光部に高電界を作用させ、電子をこの高電
界中で加速して発光中心に衝突させ、これにより発光中
心を励起させて発光させるようになっており、このよう
に高電界を作用させるため、その駆動電圧として１００
〜２００Ｖの高い電圧を必要とした。 【０００４】一方、有機エレクトロルミネッセンス素子
の場合、電子注入電極とホール注入電極とからそれぞれ
電子とホールとを発光部内に注入し、このように注入さ
れた電子とホールとを発光中心で再結合させて、有機分
子を励起状態にし、この有機分子が励起状態から基底状
態に戻るときに発光するようになっており、５〜２０Ｖ
程度の低い電圧で駆動できるという利点があった。 【０００５】また、この有機エレクトロルミネッセンス
素子においては、発光材料を適当に選択することによっ
て様々な色彩に発光する発光素子を得ることができ、フ
ルカラーの表示装置等としても利用できるという期待が
あり、近年、この有機エレクトロルミネッセンス素子に
ついて様々な研究が行なわれるようになった。 【０００６】そして、上記のような有機エレクトロルミ
ネッセンス素子としては、ホール注入電極と電子注入電
極との間にホール輸送層と発光層と電子輸送層とを積層
させたＤＨ構造と称される三層構造のものや、ホール注
入電極と電子注入電極との間にホール輸送層と電子輸送
性に富む発光層とが積層されたＳＨ−Ａ構造と称される
二層構造のものや、ホール注入電極と電子注入電極との
間にホール輸送性に富む発光層と電子輸送層とが積層さ
れたＳＨ−Ｂ構造と称される二層構造になったものが一
般に用いられていた。 【０００７】ここで、このような有機エレクトロルミネ
ッセンス素子において、その発光する部分の面積を大き
くした場合、その発光輝度が有機エレクトロルミネッセ
ンス素子の各部分において大きく異なり、ホール注入電
極に電気を供給するリード線の接続位置から離れるに従
って発光輝度が低下するという問題があった。 【０００８】また、複数の有機エレクトロルミネッセン
ス素子をホール注入電極が共通するようにして並設させ
て有機エレクトロルミネッセンスアレイにおいて、各有
機エレクトロルミネッセンス素子を発光させるようにし
た場合に、各有機エレクトロルミネッセンス素子におけ
る発光輝度が異なり、ホール注入電極に電気を供給する
リード線の接続位置にから離れるに従って有機エレクト
ロルミネッセンス素子の発光輝度が低下するというとい
う問題があった。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】この発明は、ホール注
入電極と電子注入電極との間に、少なくとも有機材料を
用いた発光層が設けられてなる有機エレクトロルミネッ
センス素子及びこのような有機エレクトロルミネッセン
ス素子が複数並設された有機エレクトロルミネッセンス
アレイにおける上記のような問題を解決することを課題
とするものであり、有機エレクトロルミネッセンス素子
の面積を大きくした場合においても、有機エレクトロル
ミネッセンス素子全体から均一で十分な輝度を持つ光が
安定して発光されるようにし、また有機エレクトロルミ
ネッセンス素子が複数並設された有機エレクトロルミネ
ッセンスアレイにおいても、各有機エレクトロルミネッ
センス素子から均一で十分な輝度を持つ光が安定して発
光されるようにすることを課題とするものである。 【００１０】 【課題を解決するための手段】この発明における有機エ
レクトロルミネッセンス素子においては、上記のような
課題を解決するため、ホール注入電極と電子注入電極と
の間に、少なくとも有機材料を用いた発光層が設けられ
た有機エレクトロルミネッセンス素子において、上記の
ホール注入電極よりも仕事関数の小さい導電膜が、発光
層の周辺より外部に延在したホール注入電極の周辺部と
重なるように設けられてなるものである。 【００１１】ここで、この発明における有機エレクトロ
ルミネッセンス素子のように、ホール注入電極よりも仕
事関数の小さい導電膜を、このホール注入電極と部分的
に重なるように設けると、このように導電膜が重なった
部分を通して電気がホール注入電極に流れるようにな
り、この導電膜をホール注入電極の周囲に重なるように
して設けると、有機エレクトロルミネッセンス素子の面
積を大きくした場合においても、この導電膜を通して大
きなホール注入電極全体に電気が一定した状態で十分に
供給されて、ホール注入電極全体からホールが一定した
状態で十分に注入されるようになり、有機エレクトロル
ミネッセンス素子全体から均一で十分な輝度の発光が得
られるようになる。 【００１２】また、この発明における有機エレクトロル
ミネッセンスアレイにおいては、上記のような課題を解
決するため、ホール注入電極と電子注入電極との間に少
なくとも有機材料を用いた発光層を設けた有機エレクト
ロルミネッセンス素子が複数並設された有機エレクトロ
ルミネッセンスアレイにおいて、上記のホール注入電極
よりも仕事関数の低い導電膜を、各有機エレクトロルミ
ネッセンス素子におけるホール注入電極と部分的に重な
るように連続して設けたのである。 【００１３】そして、この発明における有機エレクトロ
ルミネッセンスアレイのように、ホール注入電極よりも
仕事関数の低い導電膜を、各有機エレクトロルミネッセ
ンス素子におけるホール注入電極と部分的に重なるよう
に連続して設けると、この導電膜を通して各有機エレク
トロルミネッセンス素子におけるホール注入電極に電気
が一定した状態で十分に供給され、各有機エレクトロル
ミネッセンス素子においてホール注入電極からホールが
一定した状態で十分に注入されるようになり、各有機エ
レクトロルミネッセンス素子において均一で十分な輝度
の発光が得られるようになる。 【００１４】ここで、上記の有機エレクトロルミネッセ
ンス素子及び有機エレクトロルミネッセンスアレイにお
いて、ホール注入電極に対して部分的に重なるように設
ける仕事関数の小さな導電膜としては、金属や金属化合
物で構成された膜を用いることができ、特に、導電性の
良いアルミニウム，銅，亜鉛，ニッケル，クロム，タン
グステン等の金属膜を用いることが好ましい。 【００１５】 【実施例】以下、この発明の実施例に係る有機エレクト
ロルミネッセンス素子及び有機エレクトロルミネッセン
スアレイを添付図面に基づいて具体的に説明すると共
に、比較例を挙げ、この発明の実施例における有機エレ
クトロルミネッセンス素子によると、その面積を大きく
した場合においても、均一で十分な輝度の発光が行な
え、また有機エレクトロルミネッセンスアレイにおいて
は、各有機エレクトロルミネッセンス素子からそれぞれ
均一で十分な輝度の発光が行なえるようになることを明
らかにする。 【００１６】（参考例） この参考例の有機エレクトロルミネッセンスアレイにお
いては、図１に示すように、長方形状のガラス基板１１
の表面に、インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）で膜厚が
１０００Åになったホール注入電極１２をこのガラス基
板１０の長手方向に沿って設けると共に、このホール注
入電極１２における一方の長辺部分と重なるようにし
て、このホール注入電極１２よりも仕事関数の低いアル
ミニウムで構成された膜厚が１０００Åの導電膜１３を
設けた。 【００１７】そして、上記のホール注入電極１２上に、
図２及び図３に示すように、下記の化１に示すトリフェ
ニルアミン誘導体（ＭＴＤＡＴＡ）で構成された膜厚が
６００Åのホール輸送層１４と、下記の化２に示すＮ，
Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニ
ル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（Ｔ
ＰＤ）中に下記の化３に示すルブレンが５重量％ドープ
された膜厚が４００Åの発光層１５と、下記の化４に示
す１０−ベンゾ（ｈ）キノリノール−ベリリウム錯体
（ＢｅＢｑ2 ）からなる膜厚が５００Åの電子輸送層１
６とを形成すると共に、この電子輸送層１６の上におい
て、その長手方向に沿って所要間隔を介してアルミニウ
ム・リチウム合金からなる膜厚が５０００Åになった３
つの電子注入電極１７ａ，１７ｂ，１７ｃを設けて、３
つの有機エレクトロルミネッセンス素子１０ａ，１０
ｂ，１０ｃが並設された有機エレクトロルミネッセンス
アレイを得た。 【００１８】 【化１】 【００１９】 【化２】 【００２０】 【化３】 【００２１】 【化４】 【００２２】そして、この有機エレクトロルミネッセン
スアレイにおいて、上記の導電膜１３の長手方向の一端
側にリード線１８を接続させると共に、各電子注入電極
１７ａ，１７ｂ，１７ｃにそれぞれリード線１９ａ，１
９ｂ，１９ｃを接続させた。 【００２３】ここで、上記のような有機エレクトロルミ
ネッセンスアレイを作製するにあたっては、ガラス基板
１１の表面にスパッタリングによって上記のＩＴＯ膜を
形成し、このＩＴＯ膜をフォトリソグラフィー法により
所定の形にエッチングして、上記のホール注入電極１２
を形成した。 【００２４】そして、このようにホール注入電極１２を
形成したガラス基板１１をアセトン中で２０分間、エタ
ノール中で２０分間それぞれ超音波洗浄し、次いで、沸
騰したエタノール中に１分間入れて取り出した後、窒素
ブローにより乾燥させ、その後、このガラス基板１１を
真空蒸着装置内に入れ、マスクを用いて上記の導電膜１
３を上記のようにホール注入電極１２における一方の長
辺部分と重なるように形成した後、上記のホール注入電
極１２上に、ホール輸送層１４と発光層１５と電子輸送
層１６とを順々に蒸着させ、最後にマスクを用いて所定
の位置に各電子注入電極１７ａ，１７ｂ，１７ｃを蒸着
させた。なお、これらの蒸着は、いずれも抵抗加熱蒸着
法により真空度１×１０-5Ｔｏｒｒ、基板温度２０℃、
蒸着速度２Å／ｓｅｃの条件で行なった。 【００２５】（比較例１）この比較例１の有機エレクト
ロルミネッセンスアレイにおいては、図４（Ａ），
（Ｂ）に示すように、上記の実施例１における有機エレ
クトロルミネッセンスアレイにおいて、ホール注入電極
１２の一方の長辺部に重なるようにして設ける導電膜１
３をなくし、リード線１８をホール注入電極１２の長手
方向の一端側に接続させるようにし、それ以外は、上記
の実施例１の場合と同様にして、有機エレクトロルミネ
ッセンスアレイを作製した。 【００２６】そして、上記の参考例及び比較例１の各有
機エレクトロルミネッセンスアレイにおいて、導電膜１
３又はホール注入電極１２の長手方向の一端側に接続さ
れたリード線１８をプラスに、各電子注入電極１７ａ，
１７ｂ，１７ｃに接続された各リード線１９ａ，１９
ｂ，１９ｃをそれぞれマイナスに接続して電圧を印加さ
せ、各有機エレクトロルミネッセンス素子１０ａ，１０
ｂ，１０ｃにおける発光輝度を調べ、その結果を下記の
表１に示した。なお、この表１においては、リード線１
８が接続された部分に最も近い位置の有機エレクトロル
ミネッセンス素子１０ａをＡ１、次に近い位置の有機エ
レクトロルミネッセンス素子１０ｂをＡ２、最も離れた
位置の有機エレクトロルミネッセンス素子１０ｃをＡ３
として示した。 【００２７】 【表１】 【００２８】この結果から明らかなように、各有機エレ
クトロルミネッセンス素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃに共
通するホール注入電極１２の一方の長辺部分と重なるよ
うにして導電膜１３を設けた実施例１の有機エレクトロ
ルミネッセンスアレイにおいては、この導電膜１３を通
して各有機エレクトロルミネッセンス素子１０ａ，１０
ｂ，１０ｃのホール注入電極１２の部分に電気が流れ込
むようになり、ホール注入電極１２に直接電気を供給し
て、各有機エレクトロルミネッセンス素子１０ａ，１０
ｂ，１０ｃにおけるホール注入電極１２の部分に電気を
導くようにした比較例１の有機エレクトロルミネッセン
スアレイのように、リード線１８を接続させた部分から
離れるに従って有機エレクトロルミネッセンス素子１０
ａ，１０ｂ，１０ｃにおける発光輝度が低下するという
ことがなく、各有機エレクトロルミネッセンス素子１０
ａ，１０ｂ，１０ｃにおいて、均一で十分な輝度の発光
が得られるようになった。 【００２９】なお、上記の参考例における有機エレクト
ロルミネッセンスアレイにおいては、ホール注入電極１
２の上に導電膜１３を設けたが、これとは逆に、導電膜
１３の上にホール注入電極１２を設けることも可能であ
る。 【００３０】また、この参考例の有機エレクトロルミネ
ッセンスアレイにおいては、上記のように電子注入電極
１７ａ，１７ｂ，１７ｃだけを分離させて、複数の有機
エレクトロルミネッセンス素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ
を並設させるようにしたため、複数の有機エレクトロル
ミネッセンス素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃを並設させる
ことが簡単に行なえた。しかし、この発明の有機エレク
トロルミネッセンスアレイは、特に、この実施例に示す
ようにして複数の有機エレクトロルミネッセンス素子１
０ａ，１０ｂ，１０ｃを並設させたものに限定されず、
電子注入電極１７ａ，１７ｂ，１７ｃと同様に、ホール
輸送層１４や発光層１５や電子輸送層１６等を分離させ
て、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子１０ａ，
１０ｂ，１０ｃを並設させることも可能である。 【００３１】（実施例） 実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子において
は、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、ガラス基板１１
上に上記の実施例１と同様のホール注入電極１２を設け
ると共に、実施例１と同じ導電膜１３を、このホール注
入電極１２の周辺部と重なるように設け、その後は、上
記の実施例１の場合と同じホール輸送層１４と発光層１
５と電子輸送層１６とを設けると共に、この電子輸送層
１６上の全面に電子注入電極１７を設けた。 【００３２】そして、上記のようにホール注入電極１２
の周囲に設けた導電膜１３における一方の短辺部分にリ
ード線１８を接続させる一方、上記の電子注入電極１７
にリード線１９を接続させた。 【００３３】（比較例２） 比較例２の有機エレクトロルミネッセンス素子において
は、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、上記の実施例２
における有機エレクトロルミネッセンス素子において、
ホール注入電極１２の周辺部に導電膜１３を設けないよ
うにすると共に、リード線１８をホール注入電極１２に
おける一方の短辺部分に接続させるようにし、それ以外
は、上記の実施例２の場合と同様にして有機エレクトロ
ルミネッセンス素子を作製した。 【００３４】そして、上記の実施例及び比較例２の各有
機エレクトロルミネッセンス素子において、導電膜１３
あるいはホール注入電極１２に接続されたリード線１８
をプラスに、電子注入電極１７に接続されたリード線１
９をマイナスに接続させて電圧を印加し、各有機エレク
トロルミネッセンス素子を発光させて、導電膜１３ある
いはホール注入電極１２に接続されたリード線１８に近
い部分Ｂ１と、中央部分Ｂ２と、リード線１８が接続さ
れた部分から離れた部分Ｂ３における発光輝度を調べ、
その結果を下記の表２に示した。 【００３５】 【表２】 【００３６】この結果から明らかなように、ホール注入
電極１２の周囲に導電膜１３を設けた実施例２の有機エ
レクトロルミネッセンス素子においては、ホール注入電
極１２の周囲における導電膜１３を通して電気がホール
注入電極１２に流れるようになり、中央部分Ｂ２におけ
る発光輝度が少し低下しただけで、全体としての発光輝
度の差は少なく均一で十分な輝度の発光が得られた。 【００３７】これに対して、比較例２の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子においては、リード線１８が接続さ
れた位置に近い部分Ｂ１においては高い輝度の発光が得
られたが、リード線１８が接続された位置から離れるに
従って発光輝度が大きく低下し、均一で十分な輝度の発
光が得られなかった。 【００３８】 【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
有機エレクトロルミネッセンス素子においては、ホール
注入電極よりも仕事関数の小さい導電膜を、このホール
注入電極と部分的に重なるように設けたため、このよう
に導電膜が重なった部分を通して電気がホール注入電極
に流れるようになり、この導電膜をホール注入電極の周
囲に重なるようにして設けると、有機エレクトロルミネ
ッセンス素子の面積を大きくした場合においても、この
導電膜を通して大きなホール注入電極全体に電気が一定
した状態でうまく流れ、ホール注入電極全体からホール
が一定した状態で十分に注入され、有機エレクトロルミ
ネッセンス素子全体から均一で十分な輝度の発光が得ら
れるようになった。 【００３９】また、ホール注入電極よりも仕事関数の低
い導電膜を、各有機エレクトロルミネッセンス素子にお
けるホール注入電極と部分的に重なるように連続して設
けたため、この導電膜を通して各有機エレクトロルミネ
ッセンス素子におけるホール注入電極に電気が一定した
状態で流れるようになり、各有機エレクトロルミネッセ
ンス素子においてホール注入電極からホールが一定した
状態で十分に注入され、各有機エレクトロルミネッセン
ス素子において均一で十分な輝度の発光が得られるよう
になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１における有機エレクトロル
ミネッセンスアレイにおいて、ガラス基板上にホール注
入電極と導電膜とを設けた状態を示した平面図である。 【図２】上記の実施例１における有機エレクトロルミネ
ッセンスアレイを示した平面図である。 【図３】上記の実施例１における有機エレクトロルミネ
ッセンスアレイの積層状態を示した概略図である。 【図４】比較例１における有機エレクトロルミネッセン
スアレイの平面図及び積層状態を示した概略図である。 【図５】この発明の実施例２における有機エレクトロル
ミネッセンス素子の平面図及び積層状態を示した概略図
である。 【図６】比較例２における有機エレクトロルミネッセン
ス素子の平面図及び積層状態を示した概略図である。 【符号の説明】 １０ａ，１０ｂ，１０ｃ 有機エレクトロルミネッセン
ス素子 １２ ホール注入電極 １３ 導電膜 １５ 発光層 １７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ 電子注入電極
ミネッセンスアレイにおいて、ガラス基板上にホール注
入電極と導電膜とを設けた状態を示した平面図である。 【図２】上記の実施例１における有機エレクトロルミネ
ッセンスアレイを示した平面図である。 【図３】上記の実施例１における有機エレクトロルミネ
ッセンスアレイの積層状態を示した概略図である。 【図４】比較例１における有機エレクトロルミネッセン
スアレイの平面図及び積層状態を示した概略図である。 【図５】この発明の実施例２における有機エレクトロル
ミネッセンス素子の平面図及び積層状態を示した概略図
である。 【図６】比較例２における有機エレクトロルミネッセン
ス素子の平面図及び積層状態を示した概略図である。 【符号の説明】 １０ａ，１０ｂ，１０ｃ 有機エレクトロルミネッセン
ス素子 １２ ホール注入電極 １３ 導電膜 １５ 発光層 １７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ 電子注入電極
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(56)参考文献 特開 平５−307997（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−82197（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−244272（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−226076（ＪＰ，Ａ)
実開 平３−107861（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H05B 33/00 - 33/28
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ホール注入電極と電子注入電極との間
に、少なくとも有機材料を用いた発光層が設けられた有
機エレクトロルミネッセンス素子において、上記のホー
ル注入電極よりも仕事関数の小さい導電膜が、発光層の
周辺より外部に延在したホール注入電極の周辺部と重な
るように設けられてなることを特徴とする有機エレクト
ロルミネッセンス素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01832197A JP3469734B2 (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01832197A JP3469734B2 (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=11968354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP5228268B2 (ja) * | 2005-09-16 | 2013-07-03 | コニカミノルタ株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子及び液晶表示装置 |
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1997
- 1997-01-31 JP JP01832197A patent/JP3469734B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| JPH10214684A (ja) | 1998-08-11 |
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