JPH03141588A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は発光性物質からなる発光層を有し、電界を印加
することにより電界印加エネルギーを直接光エネルギー
に変換でき、従来の白熱灯、蛍光灯あるいは発光ダイオ
ード等とは異なり大面積の面状発光体の実現を可能にす
る電発光素子に関する。

〔従来の技術］ 電界発光素子はその発光励起機構の違いから。

（１）発光層内での電子や正孔の局所的な移動により発
光体を励起し、交流電界でのみ発光する真性電界発光素
子と、（２）電極からの電子と正孔の注入とその発光層
内での再結合により発光体を励起し、直流電界で作動す
るキャリア注入型電界発光素子の二つに分けられる。（
１）の真性電界発光型の発光素子は一般にＺｎＳにＭｎ
、　Ｃｕ等を添加した無機化合物を発光体とするもので
あるが、製造コストが高いこと、精度や耐大性も不十分
である等の多くの問題点を有する。

（２）のキャリア注入型電界発光素子は発光層として薄
膜状有機化合物を用いるようになってから高輝度のもの
が得られるようになった。たとえば。

特開昭５９−１９４３９３号及び米国特許４，７２０，
４３２には緑色発光素子が、Ｊｐｎ、Ｊｏｕｒｎａｌ　
ｏｆ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ。

ｖｏｌ、２７．Ｐ７１３−７１５には黄色発光素子が開
示されており、これらは通常、１００Ｖ以下の直流電界
下で高輝度の発光をする。

しかし、上記の例を含め、有機物を発光体とするキャリ
ア注入型電界発光素子はその研究も浅く、末だその材料
研究やデバイス化への研究が充分になされているとは言
えず、現状では更なる輝度の向上１発光波長のコントロ
ール、耐久性の向上など、多くの課題をかかえているの
が実情である。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は上記の実情に鑑みてなされたものであり、その
目的は、電極の劣化が抑制され、発光性能が長時間に亘
って持続する耐久性に優れた電界発光素子を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結
果、陽極および陰極とこれらの間に狭持された一層また
は複数層の有機化合物層より構成される電界発光素子に
おいて、電極が２層あるいはそれ以上の複数層よりなる
積層電極とすることが上記課題に対し有効であることを
見い出し、本発明を完成するに至った。

すなわち１本発明によれば、陽極および陰極と、これら
の間に狭持された一層または複数層の有機化合物層より
構成される電界発光素子において、陰極が２Ｎあるいは
それ以上の複数層よりなる積層電極であることを特徴と
する電界発光素子が提供される。

本発明の電界発光素子の１例を添付図面に沿って説明す
る。第１図において、１は基板、２は陽極、３はホール
輸送層、４は発光層、５ａは第１陰極及び５ｂは第２陰
極である。

従来の電界発光素子は第２図に示されるように陰極５は
単層で構成されていたため、大気中の酸素や水分により
変質し、耐久性に劣るものであったが１本発明の電界発
光素子は陰極の構成を少なくとも２Ｎからなる積層陰極
としたことから、＋１３極の劣化が抑制され、耐久性が
向上し、長期間に亘って発光性能が持続するといった顕
著な作用効果を奏するものである。

陰極材料としては、仕事関数の／ｈさい銀、錫、鉛、マ
グネシウム、カルシウム、マンガン、アルミニウムある
いはこれら合金等が用いられる。また、第１陰極５ａと
第２陰極５ｂの材料は同じものでもよいが、耐久性の向
上の観点等からみて第１陰極５ａは第２ｗ１極５ｂより
仕事関数の小さい材料を用いることが好ましい、具体的
には第１陰極５ａの材料としてはマグネシウム、カルシ
ウム等を、第２陰極５ｂの材料としては金、アルミニウ
ム等を選定することが好ましい。

陽極２の材料としてはニッケル、金、白金、パラジウム
や、これらの合金或いは酸化錫（ＳｎＯｚ　）、酸化錫
インジウム（ＩＴＯ）、沃化鋼なとの法事関数の大きな
金属やそれらの合金、化合物、更にポリ（３−メチルチ
オフェン）、ポリピロール等の導電性ポリマーなどを用
いることができる。

陽極及び陰極として用いる材料のうち少なくとも一方は
、素子の発光波長領域において十分透明であることが望
ましい、具体的には８０％以上の光透過率を有すること
が望ましい。

本発明における電界発光素子の発光層４はアントラセン
、ペリレンブタジェン、クマリン、スチルベン、オキシ
ノイド錯体等を真空蒸着法、溶液塗布法等により薄膜化
し、陽極及び陰極で狭持することにより構成される。そ
の際、化合物中に添加物として他の物質を複数種添加す
ることもできる。また電極からの電荷注入効率を向上さ
せるために、ホール輸送層３を電極との間に別に設ける
ことも可能である。

以上の各層は、ガラス等の透明基板上ｌに順次積層させ
て素子として構成されるわけであるが、素子の安定性の
向上、特に大気中の水分に対する保護のために、別に保
護層を設けたり、素子全体をセル中に入れ、シリコンオ
イル等を封入するようにしても良い。

〔実施例〕

以下、実施例に基いて１本発明をより具体的に説明する
。

実施例１ ガラス基板上に大きさ３＋＋＋ｍＸ　３＋ｗｍ、厚さ５
００人の酸化錫インジウム（ＩＴＯ）による陽極を形成
し、その上に、下記式（Ｉ）で示されるジアミン誘へ体
を真空蒸着して厚さ７５０人のホール輸送層を形成した
。つぎにこのホール輸送層の上に式（ｎ）で示される８
−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体を同じく真空蒸
着して厚さ７５０人の発光層を形成した。

蒸着時の真空度はＩ　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒ、基板温度
は室温である。

ついで、発光層上にマグネシウムを同じく真空蒸着して
約５００人の第１陰極を成膜し、その上にアルミニウム
を真空蒸着して、約１０００人の第２ＩＩ３極を成膜し
て第１図に示すような電界発光素子を作製した。このよ
うにして得られた素子１こ外部電源を接続して、電流を
流したところ陽極側にプラスのバイアス電圧を印加した
場合に明瞭な発光を確認された。またこの電界発光素子
は大気中で作動あるいは保存されても電極等の劣化が特
に無く耐久性に優れたものであった。

実施例２ 実施例１において、第１陰極としての電極材料をカルシ
ウムに代えた以外は実施例１と同様にして電界発光素子
を作製した。このようにして得られた電界発光素子は実
施例１と同様に大気中で作動あるいは保存されていも電
極等の劣化が特に無く耐久性に優れたものであった。

比較例 陰極をマグネシウムのみで１５００人の厚さで形成した
以外は実施例１と同様にして第２図に示すように素子を
作成した。このようにして得られた素子は陰極が徐々に
光沢を失い純色となり、それに伴ない発光も弱くなり耐
久性に劣るものであった。

〔効　果〕

本発明の電界発光素子は電極の劣化をか抑制され、耐久
性に優れたものであって、発光性能が長期間に亘って持
続し、またその製作も極めて容易なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電界発光素子の模式断面図、第２
図は従来の電界発光素子の模式断面図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　陽極および陰極と、これらの間に狭持された一
   層または複数層の有機化合物層より構成される電界発光
   素子において、陰極が２層あるいはそれ以上の複数層よ
   りなる積層電極であることを特徴とする電界発光素子。
2. （２）　前記電界発光素子の構成要素としての陰極が陽
   極に近い側から第１陰極および第２陰極からなる２層電
   極であり、第１陰極の仕事関数が第２陰極のそれより小
   さいことを特徴とする電界発光素子。