(57)【要約】【課題】少なくとも正孔輸送層，発光層及び電子輸送層を有する有機層を一対の電極で挟持した有機ＥＬ素子において、所定の輝度で長時間発光する長寿命化が可能な有機ＥＬ素子を提供する。【解決手段】有機層５を一対の電極で挟持してなる有機ＥＬ素子である。有機層５は、発光層５ｃと、この発光層５ｃとの最高占有軌道準位の差が０．１ｅＶ以上であり正孔を発光層５ｃに向けて輸送する正孔輸送層５ａと、電子を発光層５ｃに向けて輸送する電子輸送層５ｄと、正孔輸送層５ａと発光層５ｃとの間に形成され正孔輸送層５ａを形成する正孔輸送材料と発光層５ｃを形成する有機材料とを混合してなる混合層５ｂと、を少なくとも有してなる。【選択図】  図２
2005276541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機層を一対の電極で挟持してなる有機ＥＬ素子であって、
前記有機層は、発光層と、この発光層との最高占有軌道準位の差が０．１ｅＶ以上であり正孔を前記発光層に向けて輸送する正孔輸送層と、電子を前記発光層に向けて輸送する電子輸送層と、前記正孔輸送層と前記発光層との間に形成され前記正孔輸送層を形成する正孔輸送材料と前記発光層を形成する有機材料とを混合してなる混合層と、を少なくとも有してなることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項２】
前記電子輸送層は、前記発光層との最高占有軌道準位の差が０．１ｅＶよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項３】
前記発光層は、正孔の移動度が電子の移動度よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項４】
前記混合層は、前記発光層近傍における前記正孔輸送材料の濃度が前記正孔輸送層近傍よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項５】
前記混合層は、前記発光層の膜厚以下の膜厚で形成されてなることを特徴とする請求項１または請求項４に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項６】
有機層を一対の電極で挟持してなる有機ＥＬ素子であって、
前記有機層は、発光層と、正孔を前記発光層に向けて輸送する正孔輸送層と、前記発光層との最高占有軌道準位の差が０．１ｅＶ以上であり電子を前記発光層に向けて輸送する電子輸送層と、前記発光層と前記電子輸送層との間に形成され前記発光層を形成する有機材料と前記電子輸送層を形成する電子輸送材料とを混合してなる混合層と、を少なくとも有してなることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項７】
前記正孔輸送層は、前記発光層との最高占有軌道準位の差が０．１ｅＶよりも小さいことを特徴とする請求項６に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項８】
前記発光層は、電子の移動度が正孔の移動度よりも大きいことを特徴とする請求項６に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項９】
前記混合層は、前記発光層近傍における前記電子輸送材料の濃度が前記電子輸送層近傍よりも低いことを特徴とする請求項６に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項１０】
前記混合層は、前記発光層の膜厚以下の膜厚で形成されてなることを特徴とする請求項６または請求項９に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項１１】
有機層を一対の電極で挟持してなる有機ＥＬ素子であって、
前記有機層は、正孔を発光層に向けて輸送する正孔輸送層と、発光層と、この発光層との最低空軌道準位の差が０．４ｅＶ以上であり電子を前記発光層に向けて輸送する電子輸送層と、前記発光層と前記電子輸送層との間に形成され前記発光層を形成する有機材料と前記電子輸送層を形成する電子輸送材料とを混合してなる混合層と、を少なくとも有してなることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項１２】
前記発光層は、電子の移動度が正孔の移動度よりも大きいことを特徴とする請求項１１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項１３】
前記混合層は、前記発光層近傍における前記電子輸送材料の濃度が前記電子輸送層近傍よりも低いことを特徴とする請求項１１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項１４】
前記混合層は、前記発光層の膜厚以下の膜厚で形成されてなることを特徴とする請求項１１または請求項１３に記載の有機ＥＬ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも正孔輸送層，発光層及び電子輸送層を有する有機層を一対の電極で挟持した有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機材料によって形成される自発光素子である有機ＥＬ素子は、例えば、陽極となるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等からなる第一電極と、少なくとも発光層を有する有機層と、陰極となるアルミニウム（Ａｌ）等からなる非透光性の第二電極と、を順次積層して前記有機ＥＬ素子を形成するものが知られている。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
かかる有機ＥＬ素子は、前記第一電極から正孔を注入し、また、前記第二電極から電子を注入して正孔及び電子が前記発光層にて再結合することによって光を発するものであり、所定の輝度で長時間発光させる長寿命化が望まれている。
【０００４】
有機ＥＬ素子を長寿命化する方法として、特許文献２には、少なくとも１以上の電荷注入層（正孔輸送層あるいは電子輸送層）と少なくとも１以上の有機蛍光体よりなる発光層を有する有機ＥＬ素子において、前記電荷注入層と前記発光層間に、電荷注入材料と有機蛍光体とを混合してなる混合層を挿入する方法が開示されている。
【特許文献１】特開昭５９−１９４３９３号公報
【特許文献２】特開平３−１１４１９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記有機層として正孔輸送層，発光層及び電子輸送層の少なくとも３層を備える有機ＥＬ素子において、前記正孔輸送層と前記発光層との間及び前記発光層と前記電子輸送層との間に前述の混合層をそれぞれ挿入する場合、前記混合層を挿入しない場合の有機ＥＬ素子よりも発光寿命が短くなるという問題点があった。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑み、少なくとも正孔輸送層，発光層及び電子輸送層を有する有機ＥＬ素子において、所定の輝度で長時間発光する長寿命化が可能な有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の有機ＥＬ素子は、前記課題を解決するために、有機層を一対の電極で挟持してなる有機ＥＬ素子であって、前記有機層は、発光層と、この発光層との最高占有軌道準位の差が０．１ｅＶ以上であり正孔を前記発光層に向けて輸送する正孔輸送層と、電子を前記発光層に向けて輸送する電子輸送層と、前記正孔輸送層と前記発光層との間に形成され前記正孔輸送層を形成する正孔輸送材料と前記発光層を形成する有機材料とを混合してなる混合層と、を少なくとも有してなることを特徴とする。
【０００８】
また、前記電子輸送層は、前記発光層との最高占有軌道準位の差が０．１ｅＶよりも小さいことを特徴とする。
【０００９】
また、前記発光層は、正孔の移動度が電子の移動度よりも大きいことを特徴とする。
【００１０】
また、前記混合層は、前記発光層近傍における前記正孔輸送材料の濃度が前記正孔輸送層近傍よりも低いことを特徴とする。
【００１１】
また、前記混合層は、前記発光層の膜厚以下の膜厚で形成されてなることを特徴とする。
【００１２】
本発明の有機ＥＬ素子は、前記課題を解決するために、有機層を一対の電極で挟持してなる有機ＥＬ素子であって、前記有機層は、発光層と、正孔を前記発光層に向けて輸送する正孔輸送層と、前記発光層との最高占有軌道準位の差が０．１ｅＶ以上であり電子を前記発光層に向けて輸送する電子輸送層と、前記発光層と前記電子輸送層との間に形成され前記発光層を形成する有機材料と前記電子輸送層を形成する電子輸送材料とを混合してなる混合層と、を少なくとも有してなることを特徴とする。
【００１３】
また、前記正孔輸送層は、前記発光層との最高占有軌道準位の差が０．１ｅＶよりも小さいことを特徴とする。
【００１４】
また、前記発光層は、電子の移動度が正孔の移動度よりも大きいことを特徴とする。
【００１５】
また、前記混合層は、前記発光層近傍における前記電子輸送材料の濃度が前記電子輸送層近傍よりも低いことを特徴とする。
【００１６】
また、前記混合層は、前記発光層の膜厚以下の膜厚で形成されてなることを特徴とする。
【００１７】
本発明の有機ＥＬ素子は、前記課題を解決するために、有機層を一対の電極で挟持してなる有機ＥＬ素子であって、前記有機層は、正孔を発光層に向けて輸送する正孔輸送層と、発光層と、この発光層との最低空軌道準位の差が０．４ｅＶ以上であり電子を前記発光層に向けて輸送する電子輸送層と、前記発光層と前記電子輸送層との間に形成され前記発光層を形成する有機材料と前記電子輸送層を形成する電子輸送材料とを混合してなる混合層と、を少なくとも有してなることを特徴とする。
【００１８】
また、前記発光層は、電子の移動度が正孔の移動度よりも大きいことを特徴とする。
【００１９】
また、前記混合層は、前記発光層近傍における前記電子輸送材料の濃度が前記電子輸送層近傍よりも低いことを特徴とする。
【００２０】
また、前記混合層は、前記発光層の膜厚以下の膜厚で形成されてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、少なくとも正孔輸送層，発光層及び電子輸送層を有する有機層を一対の電極で挟持した有機ＥＬ素子に関するものであり、所定の輝度で長時間発光する長寿命化を可能とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、セグメント型の有機ＥＬパネルに本発明の有機ＥＬ素子を適用した第一の実施形態を添付の図面に基いて説明する。
【００２３】
図１において、有機ＥＬパネルは、有機ＥＬ素子１を透光性の支持基板２上に配設してなるものである。有機ＥＬ素子１は、透光性の第一電極３と、絶縁層４と、有機層５と、第二電極６と、から主に構成されている。また、支持基板２上には有機ＥＬ素子１を気密的に覆うように封止部材７が配設されている。かかる有機ＥＬパネルは、有機ＥＬ素子１の発光を支持基板２側から取り出し、所定の表示を行うものである。
【００２４】
支持基板２は、長方形形状からなる透光性のガラス基板である。
【００２５】
第一電極３は、陽極となるものであり、支持基板２上にＩＴＯ等の導電性材料を蒸着法やスパッタリング法等の手段によって膜厚５０〜２００ｎｍの層状に形成し、フォトリソグラフィー法等によって例えば日の字型の表示意匠に応じてパターニングしてなるもので、日の字型の表示セグメント部３ａと、個々のセグメントからそれぞれ引き出し成形されたリード部３ｂと、リード部３ｂの終端部に設けられる電極部３ｃとを備えている。尚、電極部３ｃは、支持基板２の一辺に集中的に配設されている。
【００２６】
絶縁層４は、ポリイミド系やフェノール系等の絶縁材料からなるものでフォトリソグラフィー法等の手段によって支持基板２上の非発光個所に所定の形状にて形成される。絶縁層４は、表示セグメント３ａに対応した窓部４ａと、第二電極６の後述する電極部に対応する切り欠き部４ｂとを有し、発光領域の輪郭を鮮明に表示するため、第一電極３の表示セグメント３ａの周縁部と若干重なるように窓部４ａが形成され、また、第一電極３と第二電極６との絶縁を確保するためにリード部３ｂ上を覆うように配設される。
【００２７】
有機層５は、第一電極３及び絶縁層４上に絶縁層４における窓部４ａの形成箇所に対応するように所定の大きさをもって形成されるものであり、図２に示すように、正孔輸送層５ａ，混合層５ｂ，発光層５ｃ，電子輸送層５ｄ及び電子注入層５ｅを蒸着法等の手段によって順次積層形成してなるものである。
【００２８】
正孔輸送層５ａは、第一電極３から正孔を取り込むとともに正孔を発光層５ｃへ伝達する機能を有し、例えばアリールアミン誘導体（ＮＰＤ）等の正孔輸送材料を蒸着法等の手段によって膜厚１０〜６０ｎｍの層状に形成してなる。正孔輸送層５ａは、最高占有軌道準位（以下、ＨＯＭＯ準位という）が５．５ｅＶとなっている。なお、正孔輸送層５ａ及び後述する各層のＨＯＭＯ準位は理研計器株式会社製のＡＣ−２によって測定されたものである。
【００２９】
混合層５ｂは、正孔輸送層５ａと発光層５ｃとの間に正孔が堆積することを抑制する機能を有し、正孔輸送層５ａを形成する前記正孔輸送材料と後述する発光層５ｃを形成する有機材料とを蒸着法等の手段によって混合し層状に形成してなる。なお、混合層５ｂの膜厚は発光層５ｃの膜厚以下となることが好ましい。また、混合層５ｂは、前記正孔輸送材料の濃度が正孔輸送層５ａ近傍にあっては前記有機材料の濃度に対して高く、発光層５ｃ近傍に向かって徐々に低くなるように形成されている。なお、この前記正孔輸送材料の濃度の変化は段階的なものであってもよい。
【００３０】
発光層５ｃは、正孔及び電子の輸送が可能であり、正孔及び電子が輸送されて再結合することで青色の発光を示す機能を有するとともに、正孔移動度が電子移動度よりも高い正孔移動性の特性を有する出光興産株式会社製のＩＤＥ１２０等の前記有機材料を蒸着法等の手段によって例えば膜厚４０ｎｍの層状に形成してなる。また、発光層５ｃは、ＨＯＭＯ準位が５．７ｅＶであり、正孔輸送層５ａのＨＯＭＯ準位との差が０．１ｅＶ以上となっている。
【００３１】
電子輸送層５ｄは、電子を発光層５ｃへ伝達する機能を有する例えばキレート系化合物であるアルミキノリノール（Ａｌｑ３）等の電子輸送材料を蒸着法等の手段によって膜厚２０〜６０ｎｍの層状に形成してなる。また、電子輸送層５ｄは、ＨＯＭＯ準位が５．７ｅＶであり、発光層のＨＯＭＯ準位と同等となっている。なお、電子輸送層５ｄは、電子輸送層５ｄのＨＯＭＯ準位と発光層５ｃのＨＯＭＯ準位との差が０．１ｅＶより小さい値となるものであればよい。
【００３２】
電子注入層５ｅは、第二電極６から電子を注入する機能を有し、例えばフッ化リチウム（ＬｉＦ）等を蒸着法等の手段によって膜厚略１ｎｍの層状に形成してなる。
【００３３】
第二電極６は、アルミニウム（Ａｌ）やマグネシウム銀（Ｍｇ：Ａｇ）等の導電性材料を蒸着法等の手段によって膜厚５０〜２００ｎｍの層状に形成してなるものであり、支持基板２の一辺に設けられるリード部６ａと電気的に接続してなる。尚、リード部６ａの終端部には、電極部（引き出し部）６ｂが設けられ、リード部６ａ及び電極部６ｂは第一電極３と同材料により形成される。
【００３４】
封止部材７は、例えばガラス材料からなる平板部材に凹部７ａをサンドブラスト、切削及びエッチング等の適宜方法で形成してなるものである。封止部材７は、凹部７ａを取り囲むようにして形成される支持部７ｂを例えば紫外線硬化性エポキシ樹脂からなる接着剤を介し支持基板２上に気密的に配設することで、封止部材７と支持基板２とで有機ＥＬ素子１を封止する。封止部材７は、第一電極３の電極部３ｃおよび第二電極６の電極部６ｂが外部に露出するように支持基板２よりも若干小さめに構成されている。
【００３５】
従来の有機ＥＬ素子は、互いのＨＯＭＯ準位の差が０．１ｅＶ以上の正孔輸送層と発光層との界面においては、正孔が前記発光層に移動しにくく、前記正孔輸送層と前記発光層との界面に正孔が堆積し、特に発光に寄与しない正孔が前記発光層を形成する有機材料を劣化させることで正孔と電子との再結合量を低下させ、前記有機ＥＬ素子の発光輝度が低下するという問題点を有していた。これに対し、本第一の実施形態である有機ＥＬ素子１は、互いのＨＯＭＯ準位の差が０．１ｅＶ以上の正孔輸送層５ａと発光層５ｃとの間に正孔輸送層５ａを形成する前記正孔輸送材料と発光層５ｃを形成する前記有機材料とを混合してなる混合層５ｂを形成することによって正孔輸送層５ａと発光層５ｃとの間に堆積する正孔の量を低減させ、発光層５ｃを形成する前記有機材料が劣化することを抑制することが可能となる。したがって、有機ＥＬ素子１は、発光時間の経過による発光層５ｃにおける発光輝度の低下を抑制することができ、長寿命化が可能となる。また、混合層５ｂを前記正孔輸送材料の濃度が正孔輸送層５ａ近傍においては高く、発光層５ｃ近傍に向かって徐々に低くなるように形成することによって、発光層５ｃへの正孔の移動をより円滑にすることが可能となる。また、混合層５ｂを発光層５ｃの膜厚以下の膜厚となるように形成することによって有機ＥＬ素子１を駆動させる駆動電圧の上昇を抑制することが可能となる。
【００３６】
図３は、混合層５ｂを有さない従来の有機層を備える有機ＥＬ素子及び本第一の実施形態の混合層５ｂを有する有機層５を備える有機ＥＬ素子１を初期輝度Ｌ０が１０００ｃｄ／ｍ２となるように駆動させた場合において、混合層５ｂの膜厚に対する１２０時間駆動後の発光輝度Ｌを示す実験結果である。なお、従来の有機ＥＬ素子及び有機ＥＬ素子１における発光面積は同一なものとする。正孔輸送層５ａと発光層５ｃとの間に２０ｎｍあるいは４０ｎｍの混合層５ｂを形成した各有機ＥＬ素子１は、混合層５ｂを形成しない従来の有機ＥＬ素子（混合層５ｂが０ｎｍ）と比較して初期輝度Ｌ０に対する駆動時間が１２０時間を経過した際の発光輝度Ｌ（Ｌ／Ｌ０）の低下が少なく、本第一の実施形態の有機ＥＬ素子１が従来の有機ＥＬ素子よりも優れていることは図３からも明らかである。
【００３７】
また、有機ＥＬ素子１は、発光層５ｃが、正孔の移動度が電子の移動度よりも大きい正孔輸送性の特性を有する前記有機材料からなるものである。すなわち、正孔輸送層５ａと発光層５ｃとの間に混合層５ｂを形成することによって、発光層５ｃには前記有機材料の酸化または還元反応が安定な反応に寄与するキャリアである正孔の移動量が増加することとなるため、混合層５ｂによって発光層５ｃへの正孔の移動量が増加しても前記有機材料の劣化が促進されることはない。また、有機ＥＬ素子１は、電子輸送層５ｄを、発光層５ｃとのＨＯＭＯ準位の差が０．１ｅＶよりも小さい前記電子輸送材料によって形成することで、発光層５ｃと電子輸送層５ｄとの界面に正孔が堆積することを抑制し、発光層５ｃの前記有機材料が劣化することを抑制することが可能となっている。
【００３８】
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。なお、前述の第一の実施形態と同一もしくは相当個所には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３９】
本第二の実施形態が前述の第一の実施形態と相違する点は、有機ＥＬ素子１の有機層５が、図４に示すように、正孔輸送層５ａ，発光層５ｆ，混合層５ｇ，電子輸送層５ｄ及び電子注入層５ｅを蒸着法等の手段によって順次積層形成してなる点である。
【００４０】
発光層５ｆは、正孔及び電子の輸送が可能であり、正孔及び電子が輸送されて再結合することで青色の発光を示す機能を有するとともに、電子移動度が正孔移動度よりも高い電子移動性の特性を有するイーストマン・コダック社製のＢＨ２等の有機材料を蒸着法等の手段によって膜厚４０ｎｍの層状に形成してなる。また、発光層５ｆは、ＨＯＭＯ準位が５．５ｅＶであり、電子輸送層５ｄのＨＯＭＯ準位との差が０．１ｅＶ以上となっており、また、正孔輸送層５ａのＨＯＭＯ準位と同等となっている。なお、正孔輸送層５ａは、正孔輸送層５ａのＨＯＭＯ準位と発光層５ｆのＨＯＭＯ準位との差が０．１より小さい値となるものであればよい。また、発光層５ｆは、最低空軌道準位（以下、ＬＵＭＯ準位という）が２．３ｅＶであり、電子輸送層５ｄは、ＬＵＭＯ準位が３．０ｅＶとなっている。したがって、電子輸送層５ｄのＬＵＭＯ準位は発光層５ｆのＬＵＭＯ準位との差が０．４ｅＶ以上となっている。なお、各ＬＵＭＯ準位は光学的に見積もられたものである。
【００４１】
混合層５ｇは、発光層５ｆと電子輸送層５ｄとの間に正孔が堆積することを抑制する機能を有し、電子輸送層５ｄを形成する前記電子輸送材料と発光層５ｆを形成する前記有機材料とを蒸着法等の手段によって混合し層状に形成してなる。なお、混合層５ｇの膜厚は発光層５ｆの膜厚以下となることが好ましい。また、混合層５ｇは、前記電子輸送材料の濃度が電子輸送層５ｄ近傍にあっては前記有機材料の濃度に対して高く、発光層５ｆ近傍に向かって徐々に低くなるように形成されている。なお、この前記電子輸送材料の濃度の変化は段階的なものであってもよい。
【００４２】
従来の有機ＥＬ素子は、互いのＨＯＭＯ準位の差が０．１ｅＶ以上の発光層と電子輸送層との界面において、正孔が前記電子輸送層に移動しにくく、前記発光層と前記電子輸送層との界面に正孔が堆積し、特に発光に寄与しない正孔が前記発光層を形成する有機材料を劣化させることで正孔と電子との再結合量を低下させ、前記有機ＥＬ素子の発光輝度が低下するという問題点を有していた。これに対し、本第二の実施形態である有機ＥＬ素子１は、互いのＨＯＭＯ準位の差が０．１ｅＶ以上の発光層５ｆと電子輸送層５ｄとの間に発光層５ｆを形成する前記有機材料と電子輸送層５ｄを形成する前記電子輸送材料を混合してなる混合層５ｇを形成することによって発光層５ｆと電子輸送層５ｄとの間に堆積する正孔の量を低減させ、発光層５ｆを形成する前記有機材料及び電子輸送層５ｄを形成する前記電子輸送材料が劣化することを抑制することが可能となる。したがって、有機ＥＬ素子１は、発光時間の経過による発光層５ｆにおける発光輝度の低下を抑制することができ、長寿命化が可能となる。また、混合層５ｇを前記電子輸送材料の濃度が電子輸送層５ｄ近傍においては高く、発光層５ｆ近傍に向かって徐々に低くなるように形成することによって、電子輸送層５ｄへの正孔の移動をより円滑にすることが可能となる。また、混合層５ｇを発光層５ｆの膜厚以下の膜厚となるように形成することによって有機ＥＬ素子１を駆動させる駆動電圧の上昇を抑制することが可能となる。
【００４３】
また、従来の有機ＥＬ素子は、互いのＬＵＭＯ準位の差が０．４ｅＶ以上の発光層と電子輸送層との界面においては、電子が前記発光層に移動しにくく、前記電子輸送層と前記発光層との界面に電子が堆積し、特に発光に寄与しない電子が前記発光層を形成する有機材料を劣化させることで正孔と電子との再結合量を低下させ、前記有機ＥＬ素子の発光輝度が低下するという問題点を有していた。これに対し、本第二の実施形態である有機ＥＬ素子１は、互いのＬＵＭＯ準位の差が０．４ｅＶ以上の電子輸送層５ｄと発光層５ｆの間に発光層電子輸送層５ｄを形成する前記電子輸送材料と５ｆを形成する前記有機材料とを混合してなる混合層５ｇを形成することによって電子輸送層５ｄと発光層５ｆとの間に堆積する電子の量を低減させ、発光層５ｆを形成する前記有機材料が劣化することを抑制することが可能となる。したがって、有機ＥＬ素子１は、発光時間の経過による発光層５ｆにおける発光輝度の低下を抑制することができ、長寿命化が可能となる。また、混合層５ｇを前記電子輸送材料の濃度が電子輸送層５ｄ近傍においては高く、発光層５ｆ近傍に向かって徐々に低くなるように形成することによって、発光層５ｆへの電子の移動をより円滑にすることが可能となる。
【００４４】
図５は、混合層５ｇを有さない従来の有機層を備える有機ＥＬ素子及び本第二の実施形態の混合層５ｇを有する有機層５を備える有機ＥＬ素子１を初期輝度Ｌ０が１０００ｃｄ／ｍ２となるように駆動させた場合において、混合層５ｇの膜厚に対する１２０時間駆動後の発光輝度Ｌを示す実験結果である。なお従来の有機ＥＬ素子及び有機ＥＬ素子１における発光面積は同一のものとする。発光層５ｆと電子輸送層５ｄとの間に１０ｎｍあるいは２０ｎｍの混合層５ｇを形成した各有機ＥＬ素子１は、混合層５ｇを形成しない従来の有機ＥＬ素子（混合層５ｇが０ｎｍ）と比較して初期輝度Ｌ０に対する駆動時間が１２０時間を経過した際の発光輝度Ｌ（Ｌ／Ｌ０）の低下が少なく、本第二の実施形態の有機ＥＬ素子１が従来の有機ＥＬ素子よりも優れていることは図５からも明らかである。
【００４５】
また、有機ＥＬ素子１は、発光層５ｆが、電子の移動度が正孔の移動度よりも大きい電子輸送性の特性を有する前記有機材料からなるものである。すなわち、発光層５ｆと電子輸送層５ｄとの間に混合層５ｇを形成することによって、発光層５ｆへの電子の移動量も増加するが、発光層５ｆの前記有機材料の酸化または還元反応が安定な反応に寄与するキャリアである電子の移動量が増加することとなるため、混合層５ｇによって発光層５ｆへの電子の移動量が増加しても前記有機材料の劣化が促進されることはない。また、有機ＥＬ素子１は、正孔輸送層５ａを、発光層５ｆとのＨＯＭＯ準位の差が０．１ｅＶよりも小さい前記正孔輸送材料によって形成することで、正孔輸送層５ａと発光層５ｆとの界面に正孔が堆積することを抑制し、発光層５ｆの前記有機材料が劣化することを抑制することが可能となっている。
【００４６】
なお、本第一，第二の実施形態はセグメント型の有機ＥＬパネルに本発明の有機ＥＬ素子１を適用したが、本発明の有機ＥＬ素子は、ドットマトリクス型の有機ＥＬパネルにも適用可能である。また、本第一，第二の実施形態である有機ＥＬパネルは、透光性の第一電極３を備え、有機ＥＬ素子１の発光を支持基板２側から取り出し、所定の表示を行うものであったが、本発明の有機ＥＬ素子は、有機層上の第二電極を透光性の導電材料で形成し、封止部材側から光を採りだして所定の表示を行ういわゆるトップエミッション型の有機ＥＬパネルにも適用可能である。
【００４７】
また、本第一，第二の実施形態の有機ＥＬ素子１は、発光層５ｃ，５ｆはそれぞれ単一の前記有機材料からなるものであったが、本発明の有機ＥＬ素子においては、発光層は、ホスト材料にゲスト材料として蛍光材料ドープしてなるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子が適用された第一の実施形態である有機ＥＬパネルを示す図。
【図２】同上の有機層を示す拡大断面図。
【図３】同上の有機ＥＬ素子の混合層の膜厚と発光輝度の変化との関係を示す図。
【図４】本発明の有機ＥＬ素子が適用された第二の実施形態である有機ＥＬパネルの有機層を示す拡大断面図。
【図５】同上の有機ＥＬ素子の混合層の膜厚と発光輝度の変化との関係を示す図。
【符号の説明】
【００４９】
１  有機ＥＬ素子
２  支持基板
３  第一電極
４  絶縁層
５  有機層
５ａ  正孔輸送層
５ｂ，５ｇ  混合層
５ｃ，５ｆ  発光層
５ｄ  電子輸送層
５ｅ  電子注入層
６  第二電極
【図１】
2005276541.tif 000003
【図２】
2005276541.tif 000004
【図３】
2005276541.tif 000005
【図４】
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【図５】
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