JP3915565B2

JP3915565B2 - 有機ｅｌ素子

Info

Publication number: JP3915565B2
Application number: JP2002078475A
Authority: JP
Inventors: 哲弥加藤; 伊藤　　俊樹; 昌彦石井; 朋彦森
Original assignee: Denso Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Denso Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2022-03-20
Also published as: JP2003272868A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子注入性材料からなる電子注入層を有する有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子は、陽極の上に、有機ＥＬ材料からなる発光層を含む有機層、電子注入層、陰極が順次積層されてなる。ここで、有機層は一般に、陽極側から正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層が積層されたものからなる。
【０００３】
そして、陽極と陰極との間に電界を印加し、陽極からは正孔が、陰極からは電子がそれぞれ発光層へ向かって注入・輸送され、これら正孔と電子が発光層にて再結合し、その再結合時のエネルギーにより発光層が発光するようになっている。
【０００４】
このような有機ＥＬ素子は、自己発光のため、視認性に優れ、かつ数Ｖ〜数十Ｖの低電圧駆動が可能なため駆動回路を含めた軽量化が可能である。そこで、有機ＥＬ素子は、薄膜型ディスプレイ、照明、バックライトとしての活用が期待されている。また、自発光ゆえの視認性の高さから車載用ディスプレイとしての期待も非常に大きい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、有機ＥＬ素子は発光時間とともに輝度が低下する問題すなわち輝度劣化という問題や、発光時間とともに駆動電圧が上昇するという問題を有している。
【０００６】
例えば車載条件においては輝度劣化に対する規格が厳しく、さらなる輝度劣化特性の改善が要望されている。また、駆動電圧の上昇については駆動回路の設計において、電圧上昇を見越した設計を採ることが必要となり、コストアップにつながってしまう。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑み、発光時間に伴う輝度劣化および駆動電圧上昇を抑制可能な有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明者等は鋭意検討を行った。まず、輝度劣化および駆動電圧上昇の原因を把握するために、輝度低下前後での有機ＥＬ素子の組成分析を、ＴＯＦ−ＳＩＭＳ分析法（時間飛行型２次イオン質量分析法）により行った。
【０００９】
有機ＥＬ素子の作製プロセスとしては、ガラス等からなる透光性基板上にインジウム−スズの酸化物（ＩＴＯ）等からなる陽極を形成し、その上に有機層を形成する。有機層を形成する各有機薄膜が低分子系の場合には真空蒸着で形成し、高分子系の場合にはスピンキャスト法で形成する。
【００１０】
その後、アルカリ金属化合物やアルカリ土類金属化合物等の電子注入性材料からなる電子注入層を、真空蒸着やスパッタ法で形成した後、陰極を真空蒸着やスパッタ法で形成する。陰極としては、ＡｌおよびＡｌ合金、ＭｇおよびＭｇ合金、Ｃａ等が挙げられる。
【００１１】
この分析に用いた有機ＥＬ素子は従来構造のもので、その一例としては、ガラス基板上に、ＩＴＯからなる陽極、銅フタロシアニンからなる正孔注入層、トリフェニルアミン４量体からなる正孔輸送層、ジメチルキナクリドンが添加された８−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体（Ａｌｑ３）からなる発光層、Ａｌｑ３からなる電子輸送層、ＬｉＦからなる電子注入層、Ａｌからなる陰極を順次積層したものである。以下、これを検討品という。
【００１２】
この検討品について、８５℃環境下で４００ｃｄ／ｍ²、１／６４デューティ駆動で定電流駆動による耐久試験を行った。そして、試験前のものと、この試験によって輝度が半減した後のものについて組成分析を行い、両者を比較検討した。その分析結果を図１１（ａ）、（ｂ）に示す。
【００１３】
図１１では横軸に時間がとってあるが、これは図中に示したように、陰極からガラス基板へ向かう深さに相当するものである。また、縦軸の「Ｃｏｕｎｔｓ」は検出されたイオン種の数である。なお、図１１ではＬｉのピークを太線にて示し、他のＣおよびＩｎのピークと区別している。
【００１４】
図１１（ａ）に示す試験前の場合では、有機層と陰極との間に位置する電子注入層のＬｉＦに起因するＬｉのピーク、有機層（電子輸送層〜正孔注入層）に起因するＣのピーク、および陽極のＩＴＯに起因するＩｎのピークが見られる。そして、各ピークは、各層が位置する深さに対応して現れている。
【００１５】
一方、図１１（ｂ）に示す輝度半減後の場合では、陽極であるＩＴＯ付近にまでＬｉの析出が見られる。このＩＴＯ付近のＬｉは、図１１（ａ）では見られなかった。また、図示しないが、ＬｉＦにおけるＦのピークもＬｉと同様の結果であった。このＬｉの陽極付近での析出と輝度劣化との関係について、以下のように考えた。
【００１６】
すなわち、ＬｉＦが耐久試験中において、有機層内に拡散することにより、陰極と有機層との界面に存在する電子注入層としてのＬｉＦの濃度が低下する、つまり、電子注入層が減少していく。その結果、電子注入効率も低下していき、耐久試験時間すなわち発光時間とともに駆動電圧が上昇する。
【００１７】
また、電子の注入量が低下することから、電荷（正孔、電子）の再結合分布が発光層から陰極側に広がるため、発光効率が低下し、それによって輝度劣化が促進されると考えられる。
【００１８】
以上の分析結果および考察から、輝度劣化抑制のためには、電子注入層を構成する電子注入材料が、発光時間の経過とともに陽極側へ拡散するのを抑制することが効果的であると考えた。また、さらに、検討を進めたところ、陽極近傍まで電子注入性材料が拡散した場合、駆動電圧はその上昇が抑制されるばかりか、かえって低下する現象がみられることが実験的に見出された。本発明は、このような検討結果に基づいて創出されたものである。
【００３６】
すなわち、請求項１に記載の発明では、陽極（２０）の上に、有機ＥＬ材料からなる発光層（５０）を含む有機層（３０〜６０）、電子注入層（８０）、陰極（９０）が順次積層されてなる有機ＥＬ素子において、有機層のうち電子注入層と発光層との間に、電子注入性材料からなる第１の拡散層（７０）が設けられており、第１の拡散層は、有機層における電子注入層に接する層（６０）内に設けられており、有機層のうち陽極と発光層との間に、電子注入性材料からなる第２の拡散層（７１）が設けられており、第１の拡散層および第２の拡散層を構成する電子注入性材料は、電子注入層を構成する電子注入性材料と同一材料であることを特徴とする。
【００３７】
それによれば、発光時間に伴い第１の拡散層が拡散することによって、電子注入層の電子注入性材料の陽極側への拡散を大幅に抑制し、結果、発光時間に伴う電子注入層の減少を抑制できる。よって、本発明によれば、発光時間に伴う輝度劣化および駆動電圧上昇を抑制可能な有機ＥＬ素子を提供することができる。
【００３８】
また、第１の拡散層に比べて陽極に近い第２の拡散層が、発光時間に伴い拡散することによって、陽極近傍に電子注入性材料を存在させることが容易となることから、駆動電圧を低下させることができる。そのため、結果的に発光効率が向上し、発光時間に伴う輝度劣化および駆動電圧上昇の抑制が、より高レベルにて実現される。
【００３９】
ここで、請求項２に記載の発明のように、第１および第２の拡散層（７０、７１）を構成する電子注入性材料としても、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物を採用することができる。
【００４０】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。以下、各実施形態相互において、互いに同一部分には、図中、同一符号を付してある。
【００４２】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ素子Ｓ１の一例を示す概略断面図である。ガラス基板等からなる透明な基板１０の一面上には、インジウム−スズの酸化物（ＩＴＯ）やインジウム−亜鉛の酸化物等からなる陽極２０が形成されている。本例では、陽極２０はＩＴＯからなるものとしている。
【００４３】
陽極２０の上には、正孔注入性材料からなる正孔注入層３０が形成されている。本例では、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）からなる厚さ１５ｎｍの正孔注入層３０としている。この正孔注入層３０の上には、正孔輸送性材料からなる正孔輸送層４０が形成されている。本例では、トリフェニルアミン４量体からなる厚さ４０ｎｍの正孔輸送層４０としている。
【００４４】
正孔輸送層４０の上には、有機ＥＬ材料からなる発光層５０が形成されている。本例では、ホスト材料としての８−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体（Ａｌｑ３）にゲスト材料としてのジメチルキナクリドンが添加されたものからなる厚さ４０ｎｍの発光層５０としている。
【００４５】
発光層５０の上には、電子輸送性材料からなる電子輸送層６０が形成されている。本例では、Ａｌｑ３からなる電子輸送層６０としている。ここで、電子輸送層６０の内部には、電子注入性材料からなる拡散層７０が設けられている。
【００４６】
本例では、電子輸送層６０を、発光層５０側の厚さ１０ｎｍの下側電子輸送層６１と電子注入層８０側の厚さ１０ｎｍの上側電子輸送層６２とに分け、その間にＬｉＦからなる厚さ１ｎｍの拡散層７０を介在させている。
【００４７】
この拡散層７０を構成する電子注入性材料は、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物を用いることができる。具体的には、アルカリ金属またはアルカリ土類金属のフッ化物、酸化物、塩化物、窒化物等の絶縁体材料を用いることができる。
【００４８】
電子輸送層６１、６２の上には、電子注入性材料からなる電子注入層８０が設けられており、本例ではＬｉＦからなる厚さ０．５ｎｍの電子注入層８０としている。ここで、拡散層７０を構成する電子注入性材料は、電子注入層８０を構成する電子注入性材料と同一材料であることが好ましい。そして、電子注入層８０の上には、Ａｌ等の金属等からなる陰極９０が形成されている。
【００４９】
このような有機ＥＬ素子Ｓ１は、基板１０の上に、スパッタ法等にて陽極２０を形成し、その上に、真空蒸着法等により、有機層３０〜６０および拡散層７０を順次成膜し、さらに電子注入層８０、陰極９０を成膜することにより製造することができる。
【００５０】
そして、有機ＥＬ素子Ｓ１においては、陽極２０と陰極９０との間に電界を印加し、陽極２０から正孔を、陰極９０から電子をそれぞれ発光層５０へ輸送し、これら正孔と電子とを発光層５０にて再結合させる。そして、この再結合のエネルギーにより発光層５０が発光し、基板１０側から光が取り出されるようになっている。
【００５１】
ところで、本有機ＥＬ素子Ｓ１においては、有機層３０〜６０内、特に本例では電子輸送層６０内に、電子注入性材料からなる拡散層７０を設けた独自の構成を採用している。
【００５２】
それによれば、電子注入性材料からなる層としては、電子注入層８０以外に、この電子注入層８０よりも陽極２０側に位置する拡散層７０が存在する。そして、この拡散層７０を構成する電子注入性材料が、発光時間とともに有機層３０〜６０内を陽極２０側へ拡散するため、有機層３０〜６０内における電子注入材料の濃度勾配が小さくなる。
【００５３】
そのため、拡散層７０よりも陽極２０から遠い位置にある電子注入層８０の電子注入性材料は、発光中に陽極２０側へ拡散しようとするけれども、拡散層７０が存在しない場合に比べて、その陽極２０側への拡散を大幅に抑制される。その結果、発光時間の経過に伴う電子注入層８０の減少を抑制することができる。
【００５４】
よって、本実施形態によれば、発光時間に伴う輝度劣化および駆動電圧上昇を抑制可能な有機ＥＬ素子Ｓ１を提供することができる。
【００５５】
なお、拡散層７０は、陽極２０側だけでなく陰極９０側にも拡散する。そのことから、もし、拡散層７０が電子注入性材料でない場合には、陰極９０近傍に拡散した拡散層７０の成分によって電子注入効率が低下してしまう。そのため、拡散層７０は電子注入性材料であることが必要である。
【００５６】
特に、本例では、拡散層７０は、有機層３０〜６０のうち電子注入層８０に接する層すなわち電子輸送層６０内に設けられている。このことは、電子注入層８０の電子注入性材料の拡散を、より陰極９０に近いところで抑制できるため、好ましい。
【００５７】
また、拡散層７０を構成する材料は、上述のように絶縁体である場合が多いため、あまり厚く形成すると駆動電圧の上昇を引き起こす。このことから、拡散層７０の膜厚は２ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１ｎｍ以下であることが望ましい。
【００５８】
次に、本実施形態による発光時間に伴う輝度劣化および駆動電圧上昇の抑制効果について、限定するものではないが、本例の有機ＥＬ素子Ｓ１について具体的に検証した例を示す。
【００５９】
用いた有機ＥＬ素子Ｓ１は、ＩＴＯからなる陽極２０が形成されたガラス基板１０の上に、ＣｕＰｃからなる厚さ１５ｎｍの正孔注入層３０、トリフェニルアミン４量体からなる厚さ４０ｎｍの正孔輸送層４０、Ａｌｑ３にジメチルキナクリドンが添加された厚さ４０ｎｍの発光層５０、Ａｌｑ３からなる厚さ１０ｎｍの下側電子輸送層６１、ＬｉＦからなる厚さ１ｎｍの拡散層７０、Ａｌｑ３からなる厚さ１０ｎｍの上側電子輸送層６２、ＬｉＦからなる厚さ０．５ｎｍの電子注入層８０、Ａｌからなる陰極９０を順次成膜し、封止缶（図示せず）で密封したものとした。
【００６０】
この有機ＥＬ素子Ｓ１を、８５℃環境下で４００ｃｄ／ｍ²、１／６４デューティ駆動で定電流駆動による耐久試験を行った。この耐久試験における耐久試験時間すなわち発光時間に対する輝度劣化特性の変化、駆動電圧の変化を、それぞれ図２、図３に示す。
【００６１】
図２では横軸に発光時間としての時間（ｈｒ）、縦軸に規格輝度をとり、図３では横軸に時間（ｈｒ）、縦軸に駆動電圧の変化値（Ｖ）をとってある。ここで、規格輝度は初期の輝度を１と規格化したものであり、駆動電圧の変化値は初期の駆動電圧に対する変化値である。
【００６２】
また、図１において拡散層７０を無くした従来品すなわち解決手段の欄に示した検討品と同じものを、比較例として、同様に耐久試験を行った。この比較例としての有機ＥＬ素子の概略断面構成を図４に示す。そして、図２、図３中、黒丸プロットが比較例、黒四角プロットが本実施形態の有機ＥＬ素子Ｓ１として示した。
【００６３】
図２、図３からわかるように、本実施形態の有機ＥＬ素子Ｓ１では、拡散層７０を持たない比較例に比べて、輝度劣化が抑制されており、駆動電圧の上昇も抑制されている。
【００６４】
ここで、発光時間に伴う駆動電圧上昇の抑制については、図３に示すように、電圧の上昇度合が少なくなるかもしくは電圧が変化しないだろうという予想に反して、駆動電圧が発光時間とともにかえって低下するという現象が見られた。
【００６５】
そこで、この現象を理解するために、上記耐久試験後における本実施形態の有機ＥＬ素子Ｓ１と上記比較例とについて、ＴＯＦ−ＳＩＭＳ法（時間飛行型２次イオン質量分析法）により分析を行った。
【００６６】
図５において（ａ）は上記比較例についての分析結果を示し、（ｂ）は本実施形態の有機ＥＬ素子Ｓ１についての分析結果を示す。図５において、横軸と縦軸は上記図１１と同様であり、横軸は、陰極９０からガラス基板１０へ向かう深さとしての時間（秒）であり、縦軸の「Ｃｏｕｎｔｓ］は検出されたイオン種の数である。
【００６７】
図５（ａ）は、上記図１１（ｂ）と同じものであり、試験前の初期（上記図１１（ａ）参照）に比べて、電子輸送層６０と陰極９０との間に位置する電子注入層８０のＬｉＦに起因するＬｉのピークが減少し、陽極であるＩＴＯ付近にまでＬｉの析出が見られる。
【００６８】
つまり、従来品である比較例では、発光時間に伴い、電子注入層８０のＬｉＦが本来の位置から陽極２０側へ拡散し、本来の電子注入層８０の位置におけるＬｉＦが減少している。
【００６９】
一方、図５（ｂ）では、陰極９０近傍すなわち本来の電子注入層８０の位置におけるＬｉＦの濃度低下が抑制されていることが確認された。加えて、ＬｉＦが陽極２０であるＩＴＯの表面付近に多く析出している（図中のピークＰ１）ことが確認された。これは、拡散層７０のＬｉＦ（図中のピークＰ２）の拡散によるものと考えられる。
【００７０】
この結果を検証するため、さらに、図６に示すように、上記図５に示した比較例（従来品）構造においてＩＴＯ表面にＬｉＦ層９００を形成した有機ＥＬ素子、すなわちＬｉＦ付き素子を作製した。そして、このＬｉＦ付素子と上記比較例とについて、電圧電流特性を調べた。その結果を図７に示す。
【００７１】
図７では、横軸に電圧（Ｖ）、縦軸に電流密度（ｍＡ／ｃｍ²）をとってあり、黒丸プロットがＬｉＦ付き素子、白丸プロットが上記比較例すなわち従来構造を示してある。この電圧電流特性から、陽極２０の表面にＬｉＦが存在すると、従来構造よりも低電圧化されることが判明した。
【００７２】
なお、図６に示すＬｉＦ付き素子では、ＬｉＦ層９００は、有機層内に設けられているのではなく、陽極２０であるＩＴＯに接して設けられている。そのため、上記拡散層７０のように、自身が有機層内に拡散して有機層内の電子注入材料の濃度勾配を小さくするという効果はほとんどない。そのため、ＬｉＦ付き素子では、図７に示すように、初期的に駆動電圧の低下は実現できるが、発光時間に伴う輝度劣化および駆動電圧上昇の抑制という効果は無い。
【００７３】
これら図５および図７に示す分析結果から、本実施形態の有機ＥＬ素子Ｓ１において、有機層３０〜６０内に拡散層７０を導入した場合には、ＬｉＦの拡散による電子注入層８０の濃度低下を抑制するだけでなく、拡散層７０のＬｉＦが陽極２０であるＩＴＯ表面まで拡散することによって、低電圧化が図れることがわかる。
【００７４】
そして、このような拡散層７０は、有機層３０〜６０内にあれば良く、例えば、発光層５０と電子輸送層６０との間、発光層５０内、発光層５０と正孔輸送層４０との間、正孔輸送層４０内、正孔輸送層４０と正孔注入層３０との間、正孔注入層３０内の各位置から選択した位置に設けることができる。
【００７５】
しかし、上述したように、電子注入層８０の電子注入性材料の拡散をより陰極９０に近いところで抑制するという観点からは、有機層３０〜６０のなかでもより電子注入層８０に近い部位に拡散層７０を設けることが好ましい。
【００７６】
一方、駆動電圧の低電圧化という観点からすれば、有機層３０〜６０のなかでもより陽極２０に近い部位に、拡散層７０を設けることが好ましいと考えられる。この考えに基づいてなされた形態が、次の第２実施形態である。
【００７７】
（第２実施形態）
図８は本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬ素子Ｓ２の一例を示す概略断面図である。本実施形態は、陽極２０の上に、有機ＥＬ材料からなる発光層５０を含む有機層３０〜６０、電子注入層８０、陰極９０が順次積層されてなる有機ＥＬ素子において、有機層３０〜６０のうち電子注入層８０と発光層５０との間に、電子注入性材料からなる第１の拡散層７０が設けられており、陽極２０と発光層５０との間に、電子注入性材料からなる第２の拡散層７１が設けられているものである。
【００７８】
これら第１および第２の拡散層７０、７１は、上記第１実施形態の拡散層と同様の材質、厚さとすることができる。図８に示す例では、第１の拡散層７０は上記第１実施形態における拡散層と同様、電子輸送層６０内に設けられており、第２の拡散層７１は正孔注入層３０と正孔輸送層４０との間に設けられている。
【００７９】
具体例を挙げると、ＩＴＯからなる陽極２０が形成されたガラス基板１０の上に、ＣｕＰｃからなる厚さ１５ｎｍの正孔注入層３０、ＬｉＦからなる厚さ１ｎｍの第２の拡散層７１、トリフェニルアミン４量体からなる厚さ４０ｎｍの正孔輸送層４０、Ａｌｑ３にジメチルキナクリドンが添加された厚さ４０ｎｍの発光層５０、Ａｌｑ３からなる厚さ１０ｎｍの下側電子輸送層６１、ＬｉＦからなる厚さ１ｎｍの拡散層７０、Ａｌｑ３からなる厚さ１０ｎｍの上側電子輸送層６２、ＬｉＦからなる厚さ０．５ｎｍの電子注入層８０、Ａｌからなる陰極９０を順次成膜し、封止缶（図示せず）で密封したものとすることができる。
【００８０】
このような本実施形態の有機ＥＬ素子Ｓ２によれば、発光時間に伴い第１の拡散層７０が陽極２０側へ拡散することによって、上記第１実施形態と同様、電子注入層８０の電子注入性材料の陽極２０側への拡散を大幅に抑制し、結果、発光時間に伴う電子注入層８０の減少を抑制できる。
【００８１】
よって、本実施形態によれば、発光時間に伴う輝度劣化および駆動電圧上昇を抑制可能な有機ＥＬ素子Ｓ２を提供することができる。
【００８２】
また、第１の拡散層７０に比べて陽極２０に近い第２の拡散層７１が、発光時間に伴い陽極２０側へ拡散することによって、陽極２０近傍に電子注入性材料を存在させることが容易となることから、駆動電圧を低下させることができる。そのため、結果的に発光効率が向上し、発光時間に伴う輝度劣化および駆動電圧上昇の抑制を、より高レベルにて実現することができる。
【００８３】
次に、本実施形態による発光時間に伴う輝度劣化および駆動電圧上昇の抑制効果について、限定するものではないが、上記具体例として挙げた有機ＥＬ素子Ｓ２について具体的に検証した例を示す。
【００８４】
本第２実施形態の具体例としての有機ＥＬ素子Ｓ２と、上記図４に示した比較例とについて、８５℃環境下で４００ｃｄ／ｍ²、１／６４デューティ駆動で定電流駆動による耐久試験を行った。
【００８５】
この耐久試験における耐久試験時間すなわち発光時間に対する輝度劣化特性の変化、駆動電圧の変化について上記第１実施形態と同様に調べた結果を、それぞれ図９、図１０に示す。図９、図１０中、黒丸プロットが比較例、黒四角プロットが本実施形態の有機ＥＬ素子Ｓ２として示している。
【００８６】
これら図９、図１０からわかるように、本実施形態の有機ＥＬ素子Ｓ２では、拡散層を持たない比較例に比べて、輝度劣化が抑制されており、駆動電圧の上昇も抑制されている。
【００８７】
また、図９、図１０と上記図２、図３とを比較してわかるように、本第２実施形態では、上記第１実施形態に比べて、駆動電圧を大きく低下させることができるため、結果的に発光効率が向上し、発光時間に伴う輝度劣化および駆動電圧上昇の抑制を、より高レベルにて実現できている。
【００８８】
（他の実施形態）
なお、陽極２０の上に、有機ＥＬ材料からなる発光層５０を含む有機層３０〜６０、電子注入層８０、陰極９０が順次積層されてなる有機ＥＬ素子において、有機層３０〜６０内には、電子注入性材料が添加されているものであっても良い。
【００８９】
つまり、上記第１実施形態における拡散層７０を構成する電子注入性材料を、層の形ではなく、有機層３０〜６０内に添加した形で設けたものとしても良い。それによって、有機層３０〜６０のうちの或る層は、本来の構成材料に加えて電子注入材料が混合された材料からなる層となるものである。この場合でも、上記第１実施形態と同様の効果が発揮されることはあきらかである。
【００９０】
そして、この場合も、有機層３０〜６０内に添加される電子注入性材料は、電子注入層８０を構成する電子注入性材料と同一材料であることが好ましい。
【００９１】
また、この場合も、有機層３０〜６０内に添加される電子注入性材料は、有機層３０〜６０における電子注入層８０に接する層、例えば電子輸送層６０に添加されているものにすれば、電子注入層８０の電子注入性材料の拡散を、より陰極９０に近いところで抑制できるため、好ましい。
【００９２】
また、上記実施形態において、基板１０、陽極２０、正孔注入層３０、正孔輸送層４０、発光層５０、電子輸送層６０、電子注入層８０および陰極９０は、有機ＥＬ素子にすでに用いられているか、あるいは用いることの可能な材料に置き換えても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ素子の一例を示す概略断面図である。
【図２】第１実施形態における発光時間に対する輝度劣化特性の変化を示す図である。
【図３】第１実施形態における発光時間に対する駆動電圧の変化を示す図である。
【図４】比較例としての従来構造を有する有機ＥＬ素子の概略断面図である。
【図５】耐久試験後の第１実施形態の有機ＥＬ素子Ｓ１と比較例とについてＴＯＦ−ＳＩＭＳ法により分析を行った結果を示す図である。
【図６】従来構造においてＩＴＯ表面にＬｉＦ層を形成した有機ＥＬ素子であるＬｉＦ付き素子の概略断面図である。
【図７】図６に示すＬｉＦ付き素子の電圧電流特性を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬ素子の一例を示す概略断面図である。
【図９】第２実施形態における発光時間に対する輝度劣化特性の変化を示す図である。
【図１０】第２実施形態における発光時間に対する駆動電圧の変化を示す図である。
【図１１】本発明者等が試作し検討に用いた検討品としての有機ＥＬ素子の耐久試験前後でのＴＯＦ−ＳＩＭＳ法による分析結果を示す図である。
【符号の説明】
２０…陽極、３０…正孔注入層、４０…正孔輸送層、５０…発光層、
６０…電子輸送層、６１…下側電子輸送層、６２…上側電子輸送層、
７０…拡散層（第１の拡散層）、７１…第２の拡散層、８０…電子注入層、
９０…陰極。

Claims

陽極（２０）の上に、有機ＥＬ材料からなる発光層（５０）を含む有機層（３０〜６０）、電子注入層（８０）、陰極（９０）が順次積層されてなる有機ＥＬ素子において、
前記有機層のうち前記電子注入層と前記発光層との間に、電子注入性材料からなる第１の拡散層（７０）が設けられており、
前記第１の拡散層は、前記有機層における前記電子注入層に接する層（６０）内に設けられており、
前記有機層のうち前記陽極と前記発光層との間に、電子注入性材料からなる第２の拡散層（７１）が設けられており、
前記第１の拡散層および前記第２の拡散層を構成する電子注入性材料は、前記電子注入層を構成する電子注入性材料と同一材料であることを特徴とする有機ＥＬ素子。
前記第１および第２の拡散層（７０、７１）を構成する電子注入性材料は、アルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。