JP2846979B2 - 安定化カソードキャップ層を有する有機エレクトロルミネセンス装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、有機エレクトロルミネ
センス装置に関する。より詳細には、本発明は、導電性
有機層から発光する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エレクトロルミネセンス装置（以下、
「ＥＬ装置」とも称する）には、電極がエレクトロルミ
ネセンス媒体により分離され間隔をあけた状態で含まれ
ているが、このエレクトロルミネセンス媒体は、電極間
に印加した電位差に応答して電磁放射線、典型的には光
を発する。このエレクトロルミネセンス媒体は、ただ単
に発光することができなければならないばかりでなく連
続状に作製できなければならず（即ち、ピンホールがあ
ってはならない）、そして容易に作製されるとともに装
置の動作に耐えるに十分な程度に安定でなければならな
い。

【０００３】従来の有機ＥＬ装置の代表例として、メー
ル等（Ｍｅｈｌ ｅｔ ａｌ）による米国特許第３，５
３０，３２５号、ウイリアムズ（Ｗｉｌｌｉａｍｓ）に
よる米国特許第３，６２１，３２１号、タング（Ｔａｎ
ｇ）による米国特許第４，３５６，４２９号、バンスリ
ーケ等（ＶａｎＳｌｙｋｅ ｅｔ ａｌ）による米国特
許第４，５３９，５０７号及び第４，７２０，４３２号
並びにタング等による米国特許第４，７６９，２９２号
及び第４，８８５，２１１号が挙げられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、有機
ＥＬ装置におけるダークスポットの出現を減少させるこ
とである。本発明のさらなる目的は、薄膜蒸着法による
形成と適合するカソード特性が向上した有機ＥＬ装置を
提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の一態様によれ
ば、基板と、アノードと、有機エレクトロルミネセンス
媒体と、アルカリ金属以外の複数の金属から実質的にな
るカソードとを順次設けてなる有機エレクトロルミネセ
ンス装置が提供される。この装置は、前記カソードが、
少なくとも１種のアルカリ土類金属又は希土類金属を含
むキャップ層と、そのキャップ層と有機エレクトロルミ
ネセンス媒体間に挿入されており、仕事関数が４．０未
満であるが前記キャップ層のアルカリ土類金属又は希土
類金属よりも高い仕事関数を示す金属少なくとも１種を
含む電子注入層とからなることを特徴とする。

【０００６】有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）装置
１００を第１図に示す。このＥＬ装置は、光透過性アノ
ード１０４を上に塗布した光透過性基板１０２から構成
されている。アノードの上には、有機エレクトロルミネ
センス媒体１０６が設けられている。図示されているよ
うに、有機エレクトロルミネセンス媒体は、（１）正孔
注入・輸送帯域１０８と、（２）正孔輸送層と接合１１
６を形成している電子注入・輸送帯域１１４とに分けら
れる。正孔注入・輸送帯域１０８は、さらに、（ａ）ア
ノードと接触している正孔注入層１１０と（ｂ）その上
に設けた正孔輸送層１１２とに分けられる。

【０００７】電子注入層１２０とキャップ層１２２とか
らなるカソード１１８は、有機エレクトロルミネセンス
媒体の上に設けられている。電子注入層は、有機エレク
トロルミネセンス媒体上に位置する。使用に際して、ア
ノード１０４とカソード１１８とを、それぞれ導体１２
４と１２６とにより外部電源Ｖに接続する。電源は、連
続直流若しくは交流電流電圧源であっても、断続電流電
圧源であってもよい。適当なスイッチ回路を含んでいる
カソードに対してアノードを正にバイアスできる適当な
通常の電源を用いることができる。アノードかカソード
は、大地電位であることができる。

【０００８】有機ＥＬ装置は、アノードがカソードより
も電位が高いときに順方向にバイアスされるダイオード
とみなすことができる。これらの条件下で、正孔が、ア
ノードから正孔注入・輸送帯域１０６の正孔注入層１１
０に注入される。正孔は、正孔輸送層１１２と接合１１
６を介して、電子注入・輸送帯域１１４に輸送される。
同時に、カソード１１８から電子注入・輸送帯域１１４
に電子が注入される。正孔を充填する際に、移動電子が
伝導帯電位から価電子帯に降下するとき、エネルギーが
光として放出される。別の構成を選択して、放出された
光を、電極を分離している有機エレクトロルミネセンス
媒体の一つ以上の端を介するか、アノードと基板を介す
るか、カソードを介するか、上記の組み合わせを介して
放射することができる。有機エレクトロルミネセンス媒
体がかなり薄いので、通常、２つの電極のうちの一つを
介して光を放射することが好ましい。図示されている好
ましい形態のＥＬ装置では、アノードと基板を、とりわ
け、光透過性となるように構成することにより、これら
の要素を介して放射を容易にする。

【０００９】電極の逆方向バイアスにより、可動電荷移
動方向が逆になり、有機エレクトロルミネセンス媒体の
可動電荷キャリヤーが使い尽くされ、そして光の放射が
終了する。ＡＣ電源を用いると、ＥＬ装置の内部接合
が、各周期の一部分で順方向にバイアスされ、そして周
期の残りの部分で逆にバイアスされる。

【００１０】有機ＥＬ装置を効率的に動作させるため
に、カソードは、有機エレクトロルミネセンス媒体と接
触した状態で比較的低い（４．０ｅＶ未満）仕事関数を
有する少なくとも一種の金属を含有しなければならな
い。したがって、カソードの界面に存在する最も低い仕
事関数の金属は、特に酸化されやすい。有機ＥＬ装置装
置を取り巻いている周囲雰囲気中に湿分があると、低仕
事関数の金属が限定された量でしか存在しないか、もっ
と高い仕事関数の金属をオーバーコートした場合であっ
ても、カソードの低仕事関数金属と有機エレクトロルミ
ネセンス媒体との界面で酸化が生じることが観察され
た。

【００１１】カソードの酸化され易さは、効率的な有機
ＥＬ装置のカソードの材料と操作に固有のものであるの
で、さらなる寄与因子がある。薄膜形成法により有機Ｅ
Ｌ装置を構成する際には、ミクロチャンネル（顕微鏡的
局部破壊）がカソードに存在し、カソードを通して湿分
を有機エレクトロルミネセンス媒体との界面に移動させ
るものと思われる。

【００１２】本発明は、高レベルの効率と周囲湿分の存
在下での有機ＥＬ装置からの光の放射の均一性の改善の
両方が達成される（即ち、長時間にわたってダークスポ
ットの出現が減少される）有機ＥＬ装置のカソード構成
の発見に基づくものである。少なくとも一種の金属成分
の仕事関数が低い（＜４．０ｅＶ）仕事関数（但し、使
用するには不安定すぎるアルカリ金属を除くことは勿論
である）の金属混合物からなるカソードを用いることに
より、高レベルの効率が達成される。この点に関して、
本発明は、上記したタング等による米国特許第４，８８
５，２１１号（引用することにより本明細書の内容とな
る）の教示事項を満たすものであるが、低い仕事関数の
金属はカソードの電子注入層の少量以上を超えて存在す
る必要がないという極めて重要な差異がある。好ましい
カソード電子注入層は、低い仕事関数の金属を少なくと
も０．０５％（好ましくは少なくとも０．１０％）含
む。（本明細書で用いるすべての％は、特記しないかぎ
り総重量基準の重量％である。）カソード電子注入層に
おいて高い（＞４．０ｅＶ）仕事関数の金属又は金属類
は、いずれか都合のよい濃度で使用できる。高い仕事関
数の金属はカソード電子注入層に１％程度の少量とみな
せる場合に堆積の利益が認められるが、この層の高い仕
事関数の金属濃度は少なくとも２％が好ましい。高い仕
事関数の金属は低い仕事関数の金属を提供することなく
電子注入層の全量を占めてもよいが、８０％を越え、さ
らに９０％を越える高い仕事関数の金属濃度ですら具体
的には使用できる。

【００１３】周囲湿分の存在下での発光の均一性を改良
するには、カソードはキャップ層を備える。仕事関数約
４．２５ｅＶのアルミニウムからなるキャップ層は、ダ
ークスポットの低減に無効であることが示されてきた。
同様に、有機エレクトロルミネセンス媒体を調製するの
に使用されるような有機材料のキャップ層もまた、ダー
クスポットの低減に無効であることが示されてきた。

【００１４】まったく驚くべきことに、アルカリ土類金
属及び／又は希土類金属を含むキャップ層を、低い（＜
４．０ｅＶ）仕事関数を有するが、当該キャップ層にお
ける最も仕事関数の低い金属よりは高い（すなわち、当
該キャップ層中のアルカリ土類金属及び／又は希土類金
属よりも高い）仕事関数を有する少なくとも１種の金属
を含む電子注入層と組み合わせて使用したカソード構成
が、湿分の存在下で出現するダークスポットから有機Ｅ
Ｌ装置を保護することが発見された。カソードの構成に
カソードの電子注入層におけるもっとも低い仕事関数の
金属よりも低い仕事関数の１種以上の金属を加えること
が装置の安定性を高めることは意外である。アルカリ土
類金属及び希土類金属は、普通にカソードの構成に用い
られている金属の中では中間の仕事関数を有し、またほ
とんどの場合にはアルカリ金属の仕事関数を示すので、
カソードの構成へのアルカリ土類金属及び／又は希土類
金属の添加は装置の安定性を損ねるものと考えることが
合理的であろう。

【００１５】少なくとも１種のアルカリ土類金属又は／
希土類金属を含むカソードキャップ層は、カソード電子
注入層と主としてダークスポットに応答する有機エレク
トロルミネセンス媒体との界面で酸化され、その界面か
ら離れたカソード部であまり酸化されないので、ダーク
スポットの形成を低減するのに有効であると信じられ
る。

【００１６】アルカリ土類金属又は希土類金属を有機エ
レクトロルミネセンス媒体と直接触させることなくキャ
ップ層に限定することで、アルカリ土類金属又は希土類
金属は、湿分と反応するか、またカソードと有機エレク
トロルミネセンス媒体との界面に達する湿分を捕捉する
ように配置される。アルカリ土類金属又は希土類金属の
酸化は装置の効率を損わない。なぜかならば、装置の効
率を制御するのは有機エレクトロルミネセンス媒体と接
触しているもっとも低い仕事関数の金属であるからであ
る。同様に、酸化部位は有機エレクトロルミネセンス媒
体を有する電子注入界面から離れているので、アルカリ
土類金属又は希土類金属の酸化はダークスポットを促進
しない。

【００１７】ダークスポットの低減を効果あらしめるに
は、キャップ層の、厚さは少なくとも５００オングスト
ローム（好ましくは少なくとも１０００オングストロー
ム、最適には少なくとも２０００オングストローム）で
ある。いずれか都合のよいキャップ層の厚さが使用でき
る。例えば、薄膜堆積法を使用すると、約２０μｍまで
の厚さのキャップ層を容易に作製できる。一般的に、本
発明の完全な利点は、キャップ層の厚さが少なくとも５
μｍである場合に認められ、最大の溶融金属粒子の層の
厚さが約２μｍであることが好ましい。

【００１８】上述したキャップ層の厚さは、キャップ層
の少なくとも８０％、好ましくは少なくとも９０％がア
ルカリ土類金属と希土類金属の１種又は組み合わせが占
めるものと仮定して予測されている。一般的に、キャッ
プ層は実質的にアルカリ土類金属と希土類金属の１種又
は組み合わせからなることが好ましい。しかしながら、
少量の他の材料１種以上の存在が用いられる層形成法に
応じてキャップ層の形成を促進するのに有利である可能
性があることも認識されている。

【００１９】特に好ましい態様では、カソードの電子注
入層はタング等の米国特許第４，８８５，２１１号の要
件を満たすカソードのいずれかと同一でありうる。特
に、タング等の米国特許第４，８８５，２１１号のＭ
ｇ：Ａｇカソードは、好ましい電子注入層構造の一つで
あるが、タング等が示唆するように、マグネシウムは５
０％より大きい濃度であるよりも、むしろ上述した範囲
内で存在しうる。

【００２０】もう一つの好ましい態様では、カソード電
子注入層はアルミニウムとマグネシウムから構成するこ
とができる。アルミニウム・マグネシウムカソードの形
態は、上記した米国特許出願と同時に出願されたバンス
リケ（ＶａｎＳｌｙｋｅ）等（Ｉ）の主題であり、この
発明のカソード電子注入層はそのような構成をとること
ができる。

【００２１】上述の好ましいカソード電子注入層構成物
では、マグネシウムが使用されるが、それを仕事関数
３．９ｅＶ〜３．５ｅＶの他の金属で置き換えることが
できる。この仕事関数の範囲内の金属のうちでは、ベリ
リウム、マグネシウム、ガリウム、インジウム、ハフニ
ウム及びタリウムが特に好ましい。これらの金属の１種
又は組み合わせのいずれかを、マグネシウムに代えて又
はマグネシウムと組み合わせて使用することができる。

【００２２】カソードキャップ層は、適当ないずれのア
ルカリ土類金属若しくは希土類金属又はこれらの金属の
組み合わせによっても形成されることができるが、但
し、そのように選ばれたいずれの金属も、当該カソード
電子注入層に含まれるいずれの金属よりも低い仕事関数
を示すことが必要である。例えば、もっとも低い仕事関
数の金属が４．０ｅＶ〜３．５ｅＶの範囲内にあるとき
には、キャップ層にはいずれの希土類金属でも存在させ
ることができる。というのは、いずれの希土類金属も
３．５ｅＶより小さい仕事関数を有するからである。本
明細書で使用する「希土類（ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ）」
の語は、第３族金属、スカンジウム、イットリウムおよ
びランタニド系列の元素を称する。

【００２３】アルカリ土類金属のすべては、ベリリウム
とマグネシウムを除き３．０ｅＶより小さい仕事関数を
有する。従って、ベリリウム又はマグネシウムは、組み
合わせて使用される他の金属又は金属類に応じて、電子
注入層又はキャップ層のいずれかで使用できることは明
らかである。しかしながら、ベリリウムは仕事関数３．
９ｅＶを有するので、これよりも高い仕事関数を有する
が４．０ｅＶ未満であるという、すなわちベリリウムを
キャップ層に配置することを可能にするように組み合わ
されて使用され得る金属はほとんどない。他方、上述し
た好ましいＭｇ含有電子注入層は、アルカリ土類金属及
び希土類金属の少なくとも１種がマグネシウムではない
限り、任意のアルカリ土類金属及び／又は希土類金属を
含有するキャップ層と組み合わせて使用できる。逆に、
電子注入層がそのもっとも低い仕事関数の元素としてマ
グネシウムより高い仕事関数を有する金属、例えば、イ
リジウム、ガリウム又はインジウムを含む場合には、キ
ャップ層にマグネシウムを用いることにより本発明の利
点は認めることができる。

【００２４】希土類元素は次の２種の範疇に分けること
ができる。即ち、（１）仕事関数３．０〜３．５ｅＶを
有するもの、例えば、スカンジウム、イットリウム、ラ
ンタン、ネオジム、サマリウム、ガドリニウム、テルビ
ウム、ジスプロシウム、エルビウム、ホルミウム、ツリ
ウム及びルテチウム、並びに（２）仕事関数２．５〜
３．０ｅＶを有するもの、例えば、セリウム、プラセオ
ジム、ユーロピウム及びイッテルビウムである。（１）
の範疇の希土類をカソード注入層に配置し、同時に
（２）の範疇の希土類をキャップ層に配置することがで
きる。

【００２５】さらに、キャップ層に配置すべきもっとも
低い仕事関数の金属を選ぶ一方、カソード注入層に配置
すべきより高い仕事関数の別の金属（但し、４．０ｅＶ
未満の仕事関数を有するもの）を選ぶことによって別の
組み合わせも可能であることが明らかである。

【００２６】有機ＥＬ装置装置のアノードは、いずれか
の通常の形態をとることができる。典型的には、アノー
ドは、仕事関数が４．０ｅＶを超える一種の金属又は二
種以上の金属の組み合わせから構成される。仕事関数が
４．０ｅＶを超える金属は、タング等による米国特許第
４，８８５，２１１号に列挙されており、これは引用す
ることによって本明細書の内容となっている。ルミネセ
ンスがアノードを介して生じることが好ましいときに
は、アノードを、酸化インジウム、酸化錫又は最適には
酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等の一種又は複数の光透過
性金属酸化物の組み合わせから構成することが好まし
い。

【００２７】本明細書で用いられる用語「光透過性（ｌ
ｉｇｈｔ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｖｅ）」とは、単純
に、記載する層又は要素が、それが好ましくは少なくと
も１００ｎｍの間隔で受ける少なくとも一つの波長の光
の５０％を超える量を透過することを意味する。鏡面
（非散乱）発光と拡散（散乱）発光の両方が望ましい装
置出力であるので、半透明材料と透明材料（又は実質的
に透明な材料）の両方が有効である。また、ほとんどの
場合、有機ＥＬ装置の光透過層又は要素は、無色である
か中性の光学濃度を有し、即ち、一つの層が別の層と比
較して、一つの波長において著しく高い光吸収を示すこ
とはない。しかしながら、光透過性電極基板又は別個に
重畳するフィルム若しくは要素は、必要に応じて、発光
トリミングフィルムとして作用するように光吸収性を調
整できることは勿論である。このような電極構成につい
ては、例えば、フレミング（Ｆｌｅｍｉｎｇ）による米
国特許第４，０３５，６８６号に公表されている。電極
の光透過性導電層は、受ける光の波長又は波長の倍数に
近似した厚さに作製されている場合には、干渉フィルタ
ーとして作用することができる。

【００２８】有機エレクトロルミネセンス媒体は、タン
グによる米国特許第４，３５６，４２９号、バンスリケ
等による米国特許第４，５３９，５０７号、タング等に
よる米国特許第４，７６９，２９２号及び第４，８８
５，２１１号に公表されている有機ＥＬ装置の有機エレ
クトロルミネセンス媒体を形成するものとして教示され
ている有機材料のいずれか一種または組み合わせから選
択することができる。これらの特許に公表されている事
柄は、引用により本明細書の内容となる。最も有利な構
成は装置１００に関連して上記で説明した帯域と層を用
いたものであるけれども、有機エレクトロルミネセンス
媒体はユニタリー層であることができる。

【００２９】高レベルの有機ＥＬ装置効率を達成するた
めには、有機エレクトロルミネセンス媒体を、少なくと
も２種の異なる帯域、即ち、電子注入・輸送帯域（典型
的には単一層）と正孔注入・輸送帯域とから構成するの
が好ましい。正孔注入・輸送層は単一層として構成でき
るが、正孔注入層と正孔輸送層とから構成するのが最も
効率的である。本発明の好ましい態様においては、ポル
フィリン系化合物を含有する層が、内部接合有機ＥＬ装
置の正孔注入層を構成する。ポルフィリン系化合物は、
ポルフィリン構造に由来するかポルフィリン構造を含ん
だいずれの化合物でもよく、天然でも合成でもよい。ア
ルダー等（Ａｌｄｅｒ ｅｔａｌ）による米国特許第
３，９３５，０３１号やタングによる米国特許第４，３
５６，４２９号に公表されているいずれのポルフィリン
系化合物を用いてもよい。これらの特許に公表されてい
る事柄は、引用により本明細書の内容となる。ポルフィ
リン系化合物は、下記の構造式（Ｉ）で表されるものが
好ましい。

【００３０】

【化１】

【００３１】式中、Ｑは─Ｎ＝又は─Ｃ（Ｒ）＝であ
り、Ｍは金属、金属酸化物又は金属ハロゲン化物であ
り、Ｒは水素、アルキル、アラルキル、アリール又はア
ルクアリールであり、Ｔ¹ 及びＴ² は、水素を表すか、
いっしょになって不飽和６員環を形成するが、この不飽
和６員環はアルキルかハロゲン等の置換基を含んでいて
もよい。アルキル成分は炭素数が約１〜６であることが
好ましく、アリール成分はフエニルが好ましい。別の好
ましい態様においては、ポルフィリン系化合物は、構造
式（Ｉ）のものとは、下式（ＩＩ）に示すように金属原
子が２つの水素原子でおきかわっている点で異なる。

【００３２】

【化２】

【００３３】有用なポルフィリン系化合物の非常に好ま
しい例は、金属を含まないフタロシアニン類及び金属含
有フタロシアニン類である。一般的にポルフィリン系化
合物、特にフタロシアニン類は、いずれの金属を含有し
てもよく、この金属は２価以上の正の原子価を有するこ
とが好ましい。好ましい金属としては、例えば、コバル
ト、マグネシウム、亜鉛、パラジウム、ニッケル、そし
て特に銅、鉛及び白金が挙げられる。

【００３４】有用なポルフィリン系化合物の例を以下に
挙げる。 ＰＣ−１： ポルフィン ＰＣ−２： １，１０，１５，２０─テトラフェニル─２１Ｈ，２３Ｈ−ポル フィン銅（ＩＩ） ＰＣ−３： １，１０，１５，２０─テトラフェニル─２１Ｈ，２３Ｈ−ポル フィン亜鉛（ＩＩ） ＰＣ−４： ５，１０，１５，２０─テトラキス（ペンタフルオロフェニル） ２１Ｈ，２３Ｈ─ポルフィン ＰＣ−５： シリコンフタロシアニンオキシド ＰＣ−６： アルミニウムフタロシアニンオキシド ＰＣ−７： フタロシアニン（金属を含まない） ＰＣ−８： ジリチウムフタロシアニン ＰＣ−９： 銅テトラメチルフタロシアニン ＰＣ−１０： 銅フタロシアニン ＰＣ−１１： クロムフタロシアニンフッ化物 ＰＣ−１２： 亜鉛フタロシアニン ＰＣ−１３： 鉛フタロシアニン ＰＣ−１４： チタンフタロシアニンオキシド ＰＣ−１５： マグネシウムフタロシアニン ＰＣ−１６： 銅オクタメチルフタロシアニン

【００３５】有機ＥＬ装置の正孔輸送層は、少なくとも
一種の正孔輸送芳香族第三アミンを含有している。この
芳香族第三アミンは、炭素原子（そのうちの一つは芳香
環の環員である）にのみ結合している少なくとも一個の
３価の窒素原子を含有する化合物である。一態様におい
ては、芳香族第三アミンは、モノアリールアミン、ジア
リールアミン、トリアリールアミン又は高分子アリール
アミン等のアリールアミンでよい。低分子トリアリール
アミンは、クラプフル等（Ｋｌｕｐｆｅｌｅｔａｌ）に
よる米国特許第３，１８０，７３０号に例示されてい
る。ビニルかビニレンラジカルで置換されそして／又は
少なくとも一個の水素含有基を含有している他の適当な
トリアリールアミンは、ブラントレイ等（Ｂｒａｎｔｌ
ｅｙ ｅｔ ａｌ）による米国特許第３，５６７，４５
０号及び第３，６５８，５２０号に公表されている。好
ましい種類の芳香族第三アミンは、少なくとも二個のア
ミン成分を含むものである。このような化合物として
は、以下の構造式（ＩＩＩ）で表されるものが挙げられ
る。

【００３６】

【化３】

【００３７】式中、Ｑ¹ 及びＱ² は、それぞれ独立して
芳香族第三アミン成分であり、Ｇは、アリーレン基、シ
クロアルキレン基、アルキレン基又は炭素─炭素結合で
ある。構造式（ＩＩＩ）を満足し、そして２個のトリア
リール成分を含有する特に好ましい種類のトリアリール
アミンは、以下の構造式（ＩＶ）を満足するものであ
る。

【００３８】

【化４】

【００３９】式中、Ｒ¹ 及びＲ² は、各々独立して水素
原子、アリール基又はアルキル基を表すか、Ｒ¹ とＲ²
がいっしょになってシクロアルキル基を完成している原
子を表し、Ｒ³ 及びＲ⁴ は、各々独立して、下式（Ｖ）
で示されるようなジアリール置換アミノ基で置換された
アリール基を表す。

【００４０】

【化５】

【００４１】式中、Ｒ⁵ 及びＲ⁶ は、それぞれ独立して
選択されたアリール基である。別の好ましい種類の芳香
族第三アミンは、テトラアリールジアミンである。テト
ラアリールジアミンは、アリーレン基を介して結合した
式（Ｖ）で示されるようなジアリール基を２個含むこと
が好ましい。好ましいテトラアリールジアミンとして
は、下式（ＶＩ）により表されるものが挙げられる。

【００４２】

【化６】

【００４３】式中、Ａｒｅは、アリーレン基であり、ｎ
は、１〜４の整数であり、Ａｒ、Ｒ⁷ 、Ｒ⁸ 及びＲ
⁹ は、独立して選択されたアリール基である。

【００４４】上記の構造式（ＩＩＩ）、（ＩＶ）、
（Ｖ）及び（ＶＩ）の種々のアルキル、アルキレン、ア
リール及びアリーレン成分は、各々置換されていてもよ
い。典型的な置換基としては、例えば、アルキル基、ア
ルコキシ基、アリール基、アルコキシ基並びにフッ素、
塩素及び臭素等のハロゲンが挙げられる。種々のアルキ
ル及びアルキレン成分は、典型的には、炭素数が約１〜
５である。シクロアルキル成分の炭素数は３〜約１０で
あるが、典型的には、５個、６個又は７個の環炭素原子
を含み、例えば、シクロペンチル、シクロヘキシル及び
シクロヘプチル環構造を有している。アリール及びアリ
ーレン成分は、フェニル及びフェニレン構造であること
が好ましい。

【００４５】有用な芳香族第三アミンの代表例が、バー
ウイック等（Ｂｅｒｗｉｃｋ ｅｔａｌ）による米国特
許第４，１７５，９６０号やバン・スリケ等（Ｖａｎ
Ｓｌｙｋｅ ｅｔ ａｌ）による米国特許第４，５３
９，５０７号に公表されている。バーウイックは、さら
に、有用な正孔輸送化合物として、上記で公表されたジ
アリール及びトリアリールアミンの環ブリッジ変体とみ
なすことができるＮ置換カルバゾールを公表している。

【００４６】上記したバンスリケ等（ＩＩ）の教示にし
たがって、上記した芳香族第三アミンにおいて第三窒素
原子に直接結合した一個以上のアリール基を、少なくと
も２個の縮合芳香環を含有する芳香族成分に代えること
により、短期間動作中と長期間動作中の両方のより高度
の有機ＥＬ装置安定性を達成することが可能である。短
期間（０〜５０時間）動作と長期間（０〜３００₊ 時
間）動作の安定が得られる最もよい組み合わせは、芳香
族第三アミンが（１）少なくとも２個の第三アミン成分
を含んでなり、そして（２）第三アミン窒素原子に結合
して少なくとも２個の縮合芳香族環を含有している芳香
族成分を含んでいるものである。以下に、少なくとも２
個の縮合芳香族環と１０〜２４個の環炭素原子を含有す
る芳香族化合物を例示する。

【００４７】ナフタリン、アズレン、ヘプタレン、ａｓ
−インダセン、ｓ−インダセン、アセナフチレン、フェ
ナレン、フェナントレン、アントラセン、フルオロアン
ストレン、アセフェナトリレン、アセアントリレン、ト
リフェニレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、プレイ
アデン、ピセン、ペリレン、ペンタフェン、ヘキサフェ
ン、ルビセン、及びコロネン。

【００４８】第三アミンの縮合芳香環成分は、約１０〜
１６個の環炭素原子を有することが好ましい。不飽和５
〜７員環を芳香６員環（即ち、ベンゼン環）と縮合して
有用な縮合芳香環成分を形成できるが、縮合芳香環成分
が少なくとも２個の縮合ベンゼン環を含むことが一般的
に好ましい。２個の縮合ベンゼン環を含有する縮合芳香
環成分の最も簡単な形態は、ナフタリンである。したが
って、好ましい芳香環成分はナフタリン成分であるが、
ナフタリン成分はナフタリン環構造を含有する全ての化
合物が含まれる。一価の形態では、ナフタリン成分は、
ナフチル成分であり、そして二価の形態では、ナフタリ
ン成分はナフチレン成分である。

【００４９】有用な芳香族第三アミンを以下に例示す
る。 ＡＴＡ−１： １，１─ビス（４─ジ─ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘ キサン ＡＴＡ−２： １，１─ビス（４─ジ─ｐ−トリルアミノフェニル）─４─フ ェニルシクロヘキサン ＡＴＡ─３： ４，４’─ビス（ジフェニルアミノ）カドリフェニル ＡＴＡ─４： 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 ＡＴＡ─５： Ｎ，Ｎ，Ｎ─トリ（ｐ−トリル）アミン ＡＴＡ─６： ４─（ジ─ｐ─トリルアミノ）─４’─〔４（ジ─ｐ−トリル アミノ）スチリル〕スチルベン ＡＴＡ─７： Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’─テトラ─ｐ−トリル─４，４’─ジアミ ノビフェニル ＡＴＡ─８： Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’─テトラフェニル─４，４’─ジアミノビ フェニル ＡＴＡ─９： Ｎ−フェニルカルバゾール ＡＴＡ─１０： ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）

【００５０】 ＡＴＡ─１１： ４，４’─ビス〔Ｎ−（１─ナフチル）─Ｎ─フェニルアミ ノ〕ビフェニル ＡＴＡ─１２： ４，４”−ビス〔Ｎ−（１─ナフチル）─Ｎ─フェニルアミ ノ〕─ｐ−ターフェニル ＡＴＡ─１３： ４，４’−ビス〔Ｎ−（２─ナフチル）─Ｎ─フェニルアミ ノ〕ビフェニル ＡＴＡ─１４： ４，４’−ビス〔Ｎ−（３─アセナフテニル）─Ｎ─フェニ ルアミノ〕ビフェニル ＡＴＡ─１５： １，５−ビス〔Ｎ−（１─ナフチル）─Ｎ─フェニルアミノ 〕ナフタリン ＡＴＡ─１６： ４，４’−ビス〔Ｎ−（９─アントリル）─Ｎ─フェニルア ミノ〕ビフェニル ＡＴＡ─１７： ４，４”−ビス〔Ｎ−（１─アントリル）─Ｎ─フェニルア ミノ〕─ｐ─ターフェニル ＡＴＡ─１８： ４，４’─ビス〔Ｎ−２─フェナントリル）─Ｎ─フェニル アミノ〕ビフェニル ＡＴＡ─１９： ４，４’─ビス〔Ｎ−（８─フルオランテニル）─Ｎ─フェ ニルアミノ〕ビフェニル ＡＴＡ─２０： ４，４’─ビス〔Ｎ−（２─ピレニル）─Ｎ─フェニルアミ ノ〕ビフェニル

【００５１】ＡＴＡ─２１： ４，４’─ビス〔Ｎ−
（２─ナフタセニル）─Ｎ─フェニル アミノ〕ビフェニル ＡＴＡ─２２： ４，４’─ビス〔Ｎ─（２─ペリレニル）─Ｎ─フェニルア ミノ〕ビフェニル ＡＴＡ─２３： ４，４’─ビス〔Ｎ─（１─コロネニル）─Ｎ─フェニルア ミノ〕ビフェニル ＡＴＡ─２４： ２，６─ビス（ジ─ｐ─トリルアミノ）ナフタリン ＡＴＡ─２５： ２，６─ビス〔ジ─（１─ナフチル）アミノ〕ナフタリン ＡＴＡ─２６： ２，６─ビス〔Ｎ─（１─ナフチル）─Ｎ─（２─ナフチル ）アミノ〕ナフタリン ＡＴＡ─２７： ４，４”─ビス〔Ｎ，Ｎ─ジ（２─ナフチル）アミノ〕ター フェニル ＡＴＡ─２８： ４，４’─ビス｛Ｎ─フェニル─Ｎ─〔４─（１─ナフチル ）フェニル〕アミノ｝ビフェニル ＡＴＡ─２９： ４，４’─ビス〔Ｎ─フェニル─Ｎ─（２─ピレニル）アミ ノ〕ビフェニル ＡＴＡ─３０： ２，６─ビス〔Ｎ，Ｎ─ジ（２─ナフチル）アミン〕フルオ レン ＡＴＡ─３１： ４，４”─ビス（Ｎ，Ｎ─ジ─ｐ─トリルアミノ）ターフェ ニル ＡＴＡ─３２： ビス（Ｎ─１─ナフチル）（Ｎ─２─ナフチル）アミン

【００５２】カソードに隣接して有機エレクトロルミネ
センス媒体の層を形成する際には、通常の電子注入・輸
送化合物（一種以上）を用いることができる。この層
は、アントラセン、ナフタリン、フェナントレン、ピレ
ン、クリセン、ペリレン等の従来から教示されているエ
レクトロルミネセンス材料並びにガーニー等（Ｇｕｒｎ
ｅｅ ｅｔ ａｌ）による米国特許第３，１７２，８６
２号、ガーニーによる米国特許第３，１７３，０５０
号、ドレスナー（Ｄｒｅｓｎｅｒ）、「アントラセンに
おける二重注入エレクトロルミネセンス（Ｄｏｕｂｌｅ
Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓ
ｃｅｎｃｅ）」、アールシーエイ・レビュー（ＲＣＡ
Ｒｅｖｉｅｗ）、第３０巻、３２２〜３３４（１９６
９）及びドレスナーによる米国特許第３，７１０，１６
７号に例示されているような約８個以下の縮合環を含有
する他の縮合環ルミネセンス材料により形成できる。電
子注入・輸送帯域化合物のうち、薄膜を形成するのに有
用なものは、上記したタングによる米国特許第４，３５
６，４２９号に公表されている１，４─ジフェニルブタ
ジエン及びテトラフェニルブタジエン等のブタジエン
類；クマリン類；並びにトランススチルベン等のスチル
ベン類である。カソードに隣接する層を形成するのに使
用することができるさらに他の薄膜形成電子注入・輸送
帯域化合物は、螢光増白剤、特に上記したバンスリケ等
による米国特許第４，５３９，５０７号に開示されてい
るものである。有用な螢光増白剤としては、例えば、構
造式（ＶＩＩ）及び（ＶＩＩＩ）を満足するものが挙げ
られる。

【００５３】

【化７】

【００５４】又は

【００５５】

【化８】

【００５６】式中、Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｒ³ 及びＲ⁴ は、それ
ぞれ独立して水素；炭素数が１〜１０の飽和脂肪族炭化
水素、例えば、プロピル、ｔ−ブチル、ヘプチル等；炭
素数が６〜１０のアリール、例えば、フェナントレン及
びナフチル；又はクロロ、フルオロ等のハロ；又はＲ¹
とＲ² 又はＲ³ とＲ⁴は、いっしょに、必要に応じてメ
チル、エチル、プロピル等の炭素数１〜１０の少なくと
も一個の飽和脂肪族炭化水素を有する縮合芳香環を完成
するのに必要な原子を構成し；

【００５７】Ｒ⁵ は、メチル、エチル、ｎ−エイコシル
等の炭素数１〜２０の飽和脂肪族炭化水素；炭素数６〜
１０のアリール、例えば、フェニル及びナフチル；カル
ボキシル；水素；シアノ；又はハロ、例えば、クロロ、
フルオロ等であるが、但し、式（ＶＩＩ）においては、
Ｒ³ 、Ｒ⁴ 及びＲ⁵ のうちの少なくとも２つは、炭素数
３〜１０の飽和脂肪族炭化水素、例えば、プロピル、ブ
チル、ヘプチル等であり； Ｚは、─Ｏ─、─ＮＨ─又は─Ｓ─であり；そして Ｙは、─Ｒ⁶ ─（ＣＨ＝ＣＨ─）Ｒ⁶ ─、

【００５８】

【化９】

【００５９】 ─ＣＨ＝ＣＨ─、 ─（ＣＨ＝ＣＨ─）Ｒ⁶ ─（ＣＨ＝ＣＨ─）_n ─、

【００６０】

【化１０】

【００６１】又は

【００６２】

【化１１】

【００６３】（式中、ｍは、０〜４の整数であり；ｎ
は、炭素数６〜１０のアリーレン、例えば、フェニレン
及びナフチレンであり；そしてＺ’及びＺ”は、各々独
立してＮ又はＣＨである）を表す。

【００６４】本明細書で使用されている用語「脂肪族炭
化水素（ａｌｉｐｈａｔｉｃ）」には、未置換脂肪族炭
化水素だけでなく置換脂肪族炭化水素も含まれる。置換
脂肪族炭化水素の場合における置換基としては、例え
ば、炭素数１〜５のアルキル、例えば、メチル、エチ
ル、プロピル等；炭素数６〜１０のアリール、例えば、
フェニル及びナフチル；クロロ、フルオロ等のハロ；ニ
トロ；及び炭素数１〜５のアルコキシ、例えば、メトキ
シ、エトキシ、プロポキシ等が挙げられる。

【００６５】有用であるさらに他の螢光増白剤は、１９
７１年発行の「ケミストリー・オブ・シンセティック・
ダイズ（Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｓｙｎｔｈｅｔｉ
ｃＤｙｅｓ）の第５巻の第６１８〜６３７頁及び第６４
０頁に列挙されている。まだ薄膜形成性となっていない
ものは、脂肪族炭化水素成分を一方又は両方の末端環に
結合させることにより薄膜形成性とすることができる。

【００６６】本発明の有機ＥＬ装置の電子注入・輸送層
の形成に使用するのに特に好ましいものは、オキシンの
キレート（一般的に「８─キノリノール」又は「８─ヒ
ドロキシキノリン」とも称する）をはじめとする金属キ
レートオキシノイド化合物である。このような化合物
は、両方とも性能が高レベルであり、そして容易に薄膜
に作製できる。使用できるオキシノイド化合物として、
以下の構造式（ＩＸ）を満足するものが挙げられる。

【００６７】

【化１２】

【００６８】式中、Ｍｅは、金属を表し；ｎは、１〜３
の整数であり；そしてＺは、各々独立して少なくとも２
個の縮合芳香環を有する核を完成している原子を表す。

【００６９】上記のことから明らかなように、金属は、
一価、二価又は三価の金属である。金属は、例えば、リ
チウム、ナトリウム若しくはカリウム等のアルカリ金
属；マグネシウム若しくはカルシウム等のアルカリ土類
金属；又は硼素若しくはアルミニウム等の土類金属であ
ることができる。一般的には、有用なキレート金属であ
ることが知られている一価、二価又は三価の金属を用い
ることができる。

【００７０】Ｚは、少なくとも２個の縮合芳香環（少な
くとも１個はアゾール又はアジン環である）を含有する
複素環核である。必要に応じて、脂肪族環と芳香環の両
方を含めたさらなる環を、２個の必要な環と縮合でき
る。機能を向上することなく分子の嵩が増加するのを避
けるために、環原子の数は、１８個以下に維持すること
が好ましい。

【００７１】有用なキレートオキシノイド化合物を以下
に例示する。 ＣＯ−１： アルミニウムトリソキシン 〔トリス（８─キノリノール）アルミニウムとも称される〕 ＣＯ−２： マグネシウムビオキシン 〔ビス（８─キノリノール）マグネシウムとも称される〕 ＣＯ−３： ビス〔ベンゾ｛ｆ｝─８─キノリノール〕亜鉛 ＣＯ−４： アルミニウムトリス（５─メチルオキシン） 〔トリス（５─メチル─８─キノリノール）アルミニウムとも称 される〕 ＣＯ−５： インジウムトリソキシン 〔トリス（８─キノリノール）インジウムとも称される〕 ＣＯ−６： リチウムオキシン 〔８─キノリノールリチウムとも称される〕 ＣＯ−７： ガリウムトリス（５─クロロオキシン） 〔トリス（５─クロロ─８─キノリノール）ガリウムとも称され る〕 ＣＯ−８： カルシウムビス（５─クロロオキシン） 〔ビス（５─クロロ─８─キノリノール）カルシウムとも称され る〕 ＣＯ−９： ポリ〔亜鉛（ＩＩ）─ビス（８─ヒドロキシ─５─キノリニル） メタン〕 ＣＯ−１０： ジリチウムエピンドリジオン

【００７２】本発明の有機ＥＬ装置においては、有機ル
ミネセンス媒体の総厚さを１μm （１０，０００オング
ストローム）未満に限定することにより、比較的低い電
極間電圧を用いながら、効率的な発光と両立する電流密
度を維持することが可能である。１μm 未満の厚さで、
２０ボルトの電圧を印加すると、２×１０⁵ ボルト／ｃ
ｍを超えるフィールドポテンシャルが得られ、これは、
効率的な発光と両立する。有機ルミネセンス媒体の厚さ
が一桁減少（０．１μm 、即ち、１０００オングストロ
ームに減少）すると、印加電圧を更に減少でき及び／又
はフィールドポテンシャルをさらに増加できるので、電
流密度は、十分に装置構造の能力範囲内である。

【００７３】有機ルミネセンス媒体が行う機能の一つ
は、有機ＥＬ装置の電気的バイアスで電極が短絡するの
を防止するために絶縁バリヤーを提供することである。
ただ一つのピンホールが有機エレクトロルミネセンス媒
体を通って延びても、短絡が生じる。例えば、アントラ
セン等の単一の高結晶性ルミネセンス材料を用いた従来
の有機ＥＬ装置とは異なり、本発明のＥＬ装置は、短絡
なしに、有機ルミネセンス媒体の総厚さが極めて小さい
状態に作製できる。この理由の一つは、３層に重畳した
層が存在するので、電極間に伝導路を形成するように整
列されている層にピンホールが生じる可能性が減少する
からである。このことにより、有機ルミネセンス媒体の
層のうちの一層又は２層でさえも、許容できるＥＬ装置
の性能と信頼性を保持しながら、コーティングでフィル
ムを形成するには理想的でない材料から形成できる。

【００７４】有機エレクトロルミネセンス媒体を形成す
るのに好ましい材料は、薄膜の形態に作製できるもの、
即ち、厚さが０．５μm （５０００オングストローム）
未満の連続層の形態に作製できるものである。有機ルミ
ネセンス媒体の一層以上の層を溶媒塗布するときには、
被膜形成性高分子バインダーを活物質とともに共堆積し
て、ピンホール等の構造欠陥のない連続層を確実に形成
することができる。もしバインダーを用いるならば、バ
インダーは、それ自体、高絶縁耐力、好ましくは少なく
とも約２×１０⁶ ボルト／ｃｍを示さなければならない
ことは言うまでもない。多種多様な既知の溶液流延付加
及び縮合重合体から適当なポリマーを選ぶことができ
る。適当な付加重合体を例示すると、スチレン、ｔ−ブ
チルスチレン、Ｎ−ビニルカルバゾール、ビニルトルエ
ン、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、アク
リロニトリル及びビニルアセテートのの重合体及び共重
合体（ターポリマーも含む）が挙げられる。適当な縮合
重合体を例示すると、ポリエステル、ポリカーボネー
ト、ポリイミド及びポリスルホンが挙げられる。活物質
が不必要に希釈されるのを避けるために、バインダー
は、層を形成する材料の総重量に対して５０重量％未満
に限定することが好ましい。

【００７５】有機エレクトロルミネセンス媒体を形成す
る活物質は、薄膜形成性材料であるとともに真空蒸着で
きるものが好ましい。真空蒸着では、極めて薄く欠陥の
ない連続層が形成できる。具体的には、十分なＥＬ装置
性能を維持しながら、個々の層を約５０オングストロー
ムと非常に薄くすることができる。真空蒸着ポルフィリ
ン化合物を正孔注入層として用い、薄膜形成芳香族第三
アミンを正孔輸送層として用い、そしてキレートオキシ
ノイド化合物を電子注入・輸送層として用いるとき、約
５０〜５０００オングストロームの範囲の厚さが可能で
あるが、層厚さは、１００〜２０００オングストローム
が好ましい。有機ルミネセンス媒体の総厚さは、少なく
とも約１０００オングストロームが好ましい。

【００７６】

【実施例】本発明とその利点を、以下具体的実施例によ
りさらに説明する。用語「原子％（ａｔｏｍｉｃ ｐｅ
ｒｃｅｎｔ）」は、金属原子の存在総数に対する特定の
金属の存在百分率を示す。換言すれば、モル％に類似し
ているが、モル基準ではなく原子基準である。実施例で
用いられる用語「セル（ｃｅｌｌ）」とは、有機ＥＬ装
置を意味する。接尾辞Ｅを付けた数の実施例は、本発明
の実施態様を表し、一方、接尾辞Ｃを付けた数の実施例
は、バリエーションの比較のためにもうけたものであ
る。

【００７７】実施例１Ｃ：アルミニウムキャップ層 ３層有機ルミネセンス媒体を有する有機ＥＬ装置を以下
の方法で作製した。 ａ）酸化インジウム錫塗布ガラスからなる透明アノード
を、０．０５μｍアルミナ研磨剤を用いて数分間研磨
後、イソプロピルアルコールと蒸留水の１：１（容積）
混合物中で超音波洗浄を行った。イソプロピルアルコー
ルですすいだ後、トルエンベーパー中に約５分間浸漬し
た。 ｂ）正孔注入ＰＣ−１０（３５０オングストローム）層
をアノード上に真空蒸着した。ＰＣ−１０は、タングス
テンフィラメントを用いた石英ボートから蒸発させた。

【００７８】ｃ）次に、正孔輸送ＡＴＡ─１（３５０オ
ングストローム）層を、ＰＣ−１０層の上に蒸着した。
ＡＴＡ─１も、タングステンフィラメントを用いた石英
ボートから蒸発させた。 ｄ）次に、電子注入・輸送ＣＯ−１（６００オングスト
ローム）層を、ＡＴＡ─１層上に蒸着した。ＣＯ−１
も、タングステンフィラメントを用いた石英ボートから
蒸発させた。 ｅ）ＣＯ−１層上に、１０：１の容積比のＭｇとＡｌか
ら形成した２５０オングストロームの注入層と、２００
０オングストロームのＡｌキャップ層とからなるカソー
ドを蒸着した。

【００７９】ガラスカバーをカソード上に配置し、そし
てノーランド（商標）６０（Ｎｏｒｌａｎｄ ６０）光
学接着剤をセルの周囲に塗布して、アノードを担持して
いるガラス支持体をガラスカバーに接着することによ
り、セルをカプセル化した。作製直後に動作させたとき
に、セルはダークスポットを示さなかった（即ち、発光
はアノード表面全体にわたって均一であった）。周囲研
究室状態下（標準温度及び圧力又はそれに近い温度又は
圧力で、湿度は気候状態で変化させた状態）で７０日間
保存後にセルを動作させたところ、最初に発光のあった
総面積の約２５％がダークスポットにより占められた。

【００８０】実施例２Ｃ：有機保護層セルをカプセル化
する前に、ＣＯ−１からなる２０００オングストローム
の保護層をカソード上に真空蒸着した以外は、実施例１
Ｃを反復した。実施例１Ｃと同一の条件で７０日間保存
後には、初期発光面積に対して実施例１Ｃとほぼ同じ割
合がダークスポットにより占められた。このことは、有
機材料ＣＯ−１自体は、ダークスポットの形成を減少さ
せるのには効果がないことを示している。

【００８１】実施例３Ｃ：厚さを増大したアルミニウム
保護層セルをカプセル化する前に、アルミニウムからな
るさらに２０００オングストロームの保護層をカソード
上に真空蒸着した以外は、実施例１Ｃを反復した。即
ち、Ｍｇ：Ａｌ電子注入層上に合計４０００オングスト
ロームのアルミニウムを蒸着した。実施例１Ｃと同一の
条件で７０日間保存後には、初期発光面積に対して実施
例１Ｃとほぼ同じ割合がダークスポットにより占められ
た。このことは、追加のアルミニウム自体は、ダークス
ポットの形成を減少させるのには効果がないことを示し
ている。

【００８２】実施例４Ｃ：有機保護層をオーバーコート
したアルミニウムキャップ層セルをカプセル化する前
に、アルミニウムからなる１０００オングストロームの
保護層をカソード上に真空蒸着（キャップ層を含めて合
計３０００オングストローム）した後、ＣＯ−１からな
る１０００オングストロームの保護層を真空蒸着した以
外は、実施例１Ｃを反復した。実施例１Ｃと同一の条件
で７０日間保存後には、初期発光面積に対して実施例１
Ｃとほぼ同じ割合がダークスポットにより占められた。
このことは、金属保護層と有機材料保護層とを重畳して
組み合わせたものは、ダークスポットの形成を減少させ
るのには効果がないことを示している。

【００８３】実施例５Ｃ：無キャップ層カソードのＭ
ｇ：Ａｇ電子注入層上にアルミニウムキャップ層を形成
しない以外は、実施例１Ｃと同様にセルを構成した。セ
ルを作製直後に動作させたときに、ダークスポットを示
さなかった。７５℃、４５％相対湿度で３００時間セル
を保存した後に動作したところ、最初に発光のあった総
面積の３８．５％がダークスポットで占められていた。

【００８４】実施例６Ｅ：カルシウムキャップ層 カソード電子注入層上に２０００オングストロームのカ
ルシウムカソードキャップ層を真空蒸着する以外は実施
例５Ｃと同様にセルを作製して試験した。作製直後のセ
ルの動作は、ダークスポットをまったく示さなかった。
３００時間の保存後には、セルの当初の発光表面積の
２．６％だけがダークスポットで占められていた。 実施例７Ｅ：ストロンチウムキャップ層 カソード電子注入層上に８００オングストロームのスト
ロンチウムカソードキャップ層を真空蒸着する以外は実
施例５Ｃと同様にセルを作製して試験した。作製直後の
セルの動作はダークスポットを示さず、また、３００時
間保存後にセルを動作させた場合にもダークスポットは
まったく認められなかった。

【００８５】

【発明の効果】カソードの電子注入層より低い仕事関数
を有するキャップ層を含むカソードを具備する有機ＥＬ
装置を構築すると、装置の長時間動作を通してダークス
ポットの出現が著しく低減することを示した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による有機ＥＬ装置の概略図である。個
々の層の厚さが非常に薄く、そして種々の要素の厚さの
差が非常に大きいために、スケールにあわせて描いた
り、都合のよい比例スケールとすることができないの
で、図面ではやむを得ず概略的に示している。

【符号の説明】

１００…ＥＬ装置 １０２…透過性基板 １０４…透過性アノード １０６…有機エレクトロルミネセンス媒体 １０８…正孔注入・輸送帯域 １１０…正孔注入層 １１２…正孔輸送層 １１４…電子注入・輸送帯域 １１６…接合 １１８…カソード １２０…電子注入層 １２２…キャップ層 １２４…導体 １２６…導体 Ｖ…電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−229595（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H05B 33/26

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板と、アノードと、有機エレクトロル
   ミネセンス媒体と、アルカリ金属以外の複数種の金属を
   含むカソードとを順次設けてなる有機エレクトロルミネ
   センス装置であって、前記カソードが、 少なくとも１種のアルカリ土類金属又は希土類金属を含
   有するキャップ層、及び前記キャップ層と前記有機エレ
   クトロルミネセンス媒体との間に差し挟まれた電子注入
   層であって、４．０ｅＶ未満の仕事関数を有するが前記
   キャップ層中の前記アルカリ土類金属又は希土類金属よ
   りは高い仕事関数を示す少なくとも１種の金属を含む電
   子注入層を含んでなることを特徴とする有機エレクトロ
   ルミネセンス装置。