(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と、陰極と、前記陽極と陰極との間にＥＬ層とを有してなる、ＥＬ素子であって、
前記ＥＬ層と前記陽極との間に、正孔注入制御促進層を有してなり、
前記正孔注入制御促進層が、電子親和力が１．１５ｅＶ以上の、ニトロ置換ベンゼン類、アミノ置換ベンゼン類、ハロゲン置換ベンゼン類、置換ナフタレン類、ベンゾキノン類、ニトロ置換フルオレノン類およびクロラニル類から選ばれた電子受容性物質と、
室温の熱エネルギーおよび／または光の照射により、キャリアを発生させる、ａ−Ｓｅ系材料、ａ−Ｓｉ系材料、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリ−Ｎ−エチレン性不飽和基置換フェノチアジン類、ポリビニルピレン、ピリリウム系染料、チアピリリウム系染料、アズレニウム系染料、アズレニウム塩、シアニン系染料、スクワリリウム塩系染料、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ピラントロン系顔料、多環キノン系顔料、インジゴ系顔料、キナクリドン系顔料、ピロール系顔料、アゾ顔料およびアンサンスロン系顔料から選ばれた電荷発生剤、
とを少なくとも含有し、前記正孔注入制御促進層における前記電荷発生剤に対する前記電子受容性物質の混合比（モル比）が０．０１以上、１以下であることを特徴とする、ＥＬ素子。
【請求項２】
前記電荷発生剤が、光導電性物質である、請求項１に記載のＥＬ素子。
【請求項３】
熱刺激電流測定によるピークが、３０℃以上の温度に存在する、請求項１または２に記載のＥＬ素子。
【請求項４】
前記ＥＬ層が単層である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のＥＬ素子。
【請求項５】
前記ＥＬ層が、発光層と、少なくともさらに電子輸送層、電荷注入層、正孔輸送層および絶縁層から選ばれる一つ以上の層を有するものである、請求項１〜３のいずれか１項に記載のＥＬ素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスプレーなどに用いられるＥＬ素子（エレクトロルミネッセンス素子）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＬ素子の構造は、対向する２つの電極の間に、少なくとも有機の蛍光物質や電荷輸送剤を含む発光層、さらに場合によっては正孔輸送層、電子輸送層等を単層あるいは多層に積層した構造を有している。この両電極間に電圧を印加すると、正孔および電子が、陽極、陰極からそれぞれ発光層に注入し、これらが再結合することにより蛍光性物質が励起され、この励起子が失活する際の蛍光によって、ＥＬ素子が発光する。
【０００３】
有機ＥＬ素子は単純な素子構造で発光表示が可能であり、軽量で、低価格のディスプレイが容易に作製できることが大きな特徴であり、近年、ディスプレイへの応用が盛んに研究されている。特に、動画を表示するディスプレイの開発は盛んである。
【０００４】
このような有機ＥＬ素子においては、駆動電圧を低下させ、発光効率を高めるために、電極からの電荷の注入効率を向上させることが求められている。注入効率の向上には、電極とＥＬ層との間に正孔注入層または電子注入層を用いることが有用であることが知られ、さらに陽極からの正孔の注入と、陰極からの電子の注入のバランスを図ることもなされている。この正孔注入層、電子注入層の材料には、それぞれのＨＯＭＯ、ＬＵＭＯの準位が、電極とＥＬ材料との中間である材料が選定されるが、ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯの準位は材料の固有の特性値であり、容易に調整することができないため、正孔注入層、電子注入層に用いる材料自身を、電極やＥＬ材料に応じて選択・設計しなければならない制約がある。そのため、正孔注入層、電子注入層に用いる材料のみならず、有機ＥＬ層に用いられる正孔輸送剤、発光材料、電子輸送材料の選択範囲が限定され、高い注入効率が達成できないという問題が存在している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、電極とＥＬ層との間の電荷注入障壁を、容易に調整、緩和できるものであって、注入効率と発光効率が高く、駆動電圧の低いＥＬ素子を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、正孔注入層（正孔注入制御促進層）に、特定の電子親和力を有する電子受容性物質と、キャリアを発生させる電荷発生剤とを含有させることにより、電極から正孔輸送層への正孔の注入障壁を著しく低下させ、ＥＬ層の発光効率を向上させ、さらには駆動電圧を低下させたＥＬ素子を提供できることを見出し本発明を完成させた。
【０００７】
したがって、本発明のＥＬ素子は、陽極と、陰極と、前記陽極と陰極との間にＥＬ層とを有してなるＥＬ素子であって、前記ＥＬ層と前記陽極との間に正孔注入制御促進層を有してなり、前記正孔注入制御促進層が、電子親和力が１．１５ｅＶ以上の電子受容性物質と、室温の熱エネルギーおよび／または光の照射により、キャリアを発生させる電荷発生剤とを少なくとも含有することを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
【０００９】
図１に本発明の素子の一例の断面図を示す。図中１は、透明基材、２はアノード電極、３は正孔注入制御促進層、４は有機ＥＬ層、２′はカソード電極である。
【００１０】
図１に示す有機ＥＬ層４は、単層でもよいが、正孔輸送層、発光層、または、電子注入層等を組み合せて、多層構造にしてもよい。また、電子注入層の場合、カソード電極２′と有機ＥＬ層４との間に設ける。
【００１１】
正孔注入制御促進層
正孔注入制御促進層（本明細書では本発明の正孔注入層を特にこのように記載する）は、アノード電極とＥＬ層との間に設けられ、電極からの正孔の注入を促進させる層である。本発明の正孔注入制御促進層は、層内の電荷発生剤が、熱（室温）あるいは、光（ＥＬ層の発光）エネルギーによって生成した電子を電子受容性物質がトラップすることにより、電極／正孔注入制御促進層界面の正孔の注入を促進させる点に特徴がある。
【００１２】
電子のトラップによって、電極／正孔注入制御促進層界面の正孔注入を促進させる理由は必ずしも明らかではないが、以下の二つの理由、すなわち、界面における電子トラップによる局所的な電界強度の増大によるトンネル注入生起、および電子トラップによる正孔注入制御促進層の界面電位の増大による注入障壁の低下が考えられる。本発明においては、正孔注入制御促進層に添加する電子受容性物質の電子親和力、電子受容性物質の添加量を調整することによって、電極からの注入電流を制御できる。正孔注入制御促進層における電子受容性物質に電子（正孔）捕獲された状態で、正孔注入制御促進層に電圧を印加しながら、加熱すると、電子受容性物質に捕獲された電子（正孔）が掃き出されることにより、熱刺激電流（ＴＳＣ）の著しいピークが観測される。電子受容性物質によるトラップは、エネルギー準位が深いため、ＴＳＣは常温以上の高い温度にピークを有する。
【００１３】
正孔注入制御促進層の膜厚は、０．００１〜１μｍで好ましくは、０．０１〜０．１μｍとするとよい。膜厚がこれより薄いと膜形成が困難であり、また、厚いと電極から電荷の注入が困難になる。
【００１４】
正孔注入制御促進層は、基本的に、電子受容性物質と、電荷発生剤とからなり、必要に応じて、正孔輸送剤、バインダー樹脂、光導電性の分光感度をシフトさせるための増感色素、その他、光安定化剤、酸化防止剤等を混合してもよい。
【００１５】
正孔注入制御促進層に、電子受容性物質および電荷発生剤とを混合する割合は、電子受容性物質１ｍｏｌに対して、電荷発生剤が１〜１０００ｍｏｌの割合、好ましくは、１〜１０ｍｏｌの割合で混合することが好ましい。また、バインダー樹脂を混合する場合は、電荷発生剤１重量部に対して０．１〜１０重量部、好ましくは、０．２〜１重量部とすることができる。
【００１６】
（電荷発生剤）
正孔注入制御促進層に用いる電荷発生剤としては、熱あるいは光によって正孔または電子を生成するものであれば特に限定されないが、バンドギャップが比較的小さく、室温で熱的にキャリアが生成する材料を含有していると、室温である程度、電子がトラップされ、正孔注入が生じるので好ましい。さらに好ましくは、電荷発生剤を光導電性を有するものとする。このような光導電性物質である電荷発生剤は、ＥＬ層の発光によって、電荷発生剤が光キャリアを生成し、電子がトラップされることにより、電極からの正孔注入がより促進する。
【００１７】
電荷発生剤としては、例えばａ−Ｓｅ系材料、ａ−Ｓｉ系材料、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリ−Ｎ−エチレン性不飽和基置換フェノチアジン類、ポリビニルピレン、ピリリウム系染料、チアピリリウム系染料、アズレニウム系染料、アズレニウム塩、シアニン系染料、スクワリリウム塩系染料、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ピラントロン系顔料、多環キノン系顔料、インジゴ系顔料、キナクリドン系顔料、ピロール系顔料、アゾ顔料、アンサンスロン系顔料等が挙げられる。顔料系の電荷発生剤は、樹脂との分散膜として用いる。特に、アゾ顔料系の電荷発生剤が好ましい。
【００１８】
（電子受容性物質）
電子受容性物質としては、電子をトラップする材料であれば特に限定されないが、例えばニトロ置換ベンゼン類、アミノ置換ベンゼン類、ハロゲン置換ベンゼン類、置換ナフタレン類、ベンゾキノン類、ニトロ置換フルオレノン類、クロラニル類、等が挙げられる。
【００１９】
（増感色素）
増感色素としては、電荷発生剤（光導電性物質）の分光感度を変化または向上させる物質であれば特に限定されないが、例えばビクトリアブルー、クリスタルバイオレット、ブリリアントグリーン、マラカイトグリーン、ローダミン、メチレンブルー、ピリリウム塩、ベンゾピリリウム塩、トリメチンベンゾピリリウム塩、トリアリルカルボニウム塩等がある。
【００２０】
ＥＬ層
ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）層は、発光層のみの単層でもよいが、正孔輸送層、電子輸送層等を組合せて、多層構成にしてもよい。また、発光波長を調整したり、発光効率を向上させる等の目的で、これらの各層に適当な材料をドーピングすることもできる。ＥＬ層の各層に用いる材料は、無機材料でも有機材料であることもできるが、典型的には、発光層は有機層とする。形成方法は、蒸着、スパッタ等の真空成膜法で成膜しても、塗布液にして塗布して成膜してもよい。
【００２１】
（発光層）
本発明において発光層は、例えばアルミキノリウム錯体で発光機能と電子輸送機能を兼ねていることができるが、蛍光を発する材料であれば特に限定されない。使用する発光材料としては、例えば以下のものが挙げられる。
【００２２】
＜色素系＞シクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、トリフマニルアミン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー。
【００２３】
＜金属錯体系＞アルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロピウム錯体、等、中心金属に、Ａｌ、Ｚｎ、Ｂｅ等または、Ｔｂ、Ｅｕ、Ｄｙ等の希土類金属を有し、配位子にオキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造等を有する金属錯体。
【００２４】
＜高分子系＞ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール等、ポリフルオレン誘導体。
【００２５】
＜ドーピング材料＞
発光層中に発光効率の向上、発光波長を変化させる等の目的でドーピングを行うことができる。このドーピング材料としては例えば、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾンが挙げられる。
【００２６】
（電荷輸送層）
ＥＬ素子の好ましい構成要素である電荷輸送層には正孔輸送層、および／または電子輸送層が含まれる。これらは、例えば特願平９−１５５２８４号明細書に記載のものように、ＥＬ素子に一般に用いられるものであれば特に限定されない。
【００２７】
（電荷注入層）
ＥＬ素子の構成要素である電荷注入層には正孔注入制御促進層および／または電子注入層が含まれる。このうち、正孔注入制御促進層は、別項目として前記したように、本発明において特徴的な必須の層である。電子注入層は好ましく用いられる層であって、例えば特願平９−１５５２８４号明細書に記載のものように、ＥＬ素子に一般に用いられるものであれば特に限定されない。
【００２８】
このうち電子注入層については、陰極とＥＬ層の間に、電子注入層を設け正孔トラップを用いることも正孔注入制御促進層を設け電子トラップを用いた場合と同様に、注入効率と発光効率を高め、駆動電圧の低いＥＬ素子を提供できるといった効果が期待できるため好ましい。
【００２９】
本発明のＥＬ素子に設けることのできる電子注入層（陰極バッファー層ともいう）の材料としては、陰極からの電子注入を促進させるものであれば特に限定されないが、例えば、アルミリチウム、フッ化リチウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、酸化アルミニウム、酸化ストロンチウム、カルシウム、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレンスルホン酸ナトリウムが挙げられる。
【００３０】
絶縁層
本発明において好ましく用いられる絶縁層は、ＥＬをパターニングしたときの画素間の導通を避けるために設けられるものである。絶縁層を形成する材料としては、例えばポリイミドなどの絶縁性の高分子が挙げられる。
【００３１】
電極
電極層は、アノード電極とカソード電極のどちらか一方が、透明または、半透明であり、アノード電極としては、正孔が注入し易いように仕事関数の大きい導電性材料が好ましく、好ましくは４．６０ｅＶ以上とする。逆にカソード電極としては、電子が注入し易いように仕事関数の大きい導電性材料が好ましい。また、複数の材料を混合させてもよい。いずれの電極も、抵抗はできるだけ小さいものが好ましく、一般には、金属材料が用いられるが、有機物あるいは無機化合物を用いてもよい。
【００３２】
一般に、電極層は、蒸着、スパッタ、ＣＶＤ等、真空中で成膜するが、導電性高分子、導電性有機化合物等を水や溶剤に溶解あるいは分散させて、塗布により成膜してもよい。
【００３３】
アノード電極の材料としては、例えばＩＴＯ、酸化インジウム、金、ポリアニリン、酸化錫が挙げられ、このうち透明で仕事関数の大きいＩＴＯが好ましい。またカソード電極の材料としては、例えばマグネシウム合金（ＭｇＡｇ他）、アルミニウム合金（ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ、ＡｌＭｇ他）、金属カルシウムが挙げられる。
【００３４】
熱刺激電流測定
熱刺激電流は、試料に電圧を印加した状態で温度を上げることによって、試料内部にトラップされている空間電荷を掃き出し、これによって誘起された電流を観測するものである。室温（３０℃）より高い温度でピークがみられるということは、室温（使用温度）において安定なトラップが存在することであり、また、温度が高いほどトラップの準位が深く、室温でも注入が起こるということとなる。実際のトラップの深さは昇温速度を変化させた時のピーク温度をプロットし、その傾きから活性化エネルギーとして求めるため、ピーク温度と対応しているわけではない。
【００３５】
【実施例】
正孔注入制御促進層における陽極からの正孔の注入効果を調べるため、ＩＴＯ電極／正孔注入制御促進層／正孔輸送層／金電極の順に積層された素子を作製し、Ｉ−Ｖ特性、熱刺激電流を調べた。以下、参考例、参考比較例により説明する。
【００３６】
（参考例）
電荷発生剤として、下記構造を有するビスアゾ顔料を３重量部、ポリビニルホルマール樹脂１重量部とを１，４−ジオキサン９８重量部、シクロヘキサノン９８重量部と混合し、混合機により充分に混練し、顔料分散液とした。
【００３７】
【化１】
0004408477.tif 000002
この分散液に、ビスアゾ顔料１ｍｏｌに対して下表の電子受容性物質を０．３ｍｏｌの割合で添加し、正孔注入制御促進層用の塗布液とした。
表１

電子受容性物質 電子親和力(eV)  
比較参考例1      添加無し                               -
比較参考例2  1,3-dinitrobenzene                          0.30
比較参考例3  p-benzoquinone                              0.77
比較参考例4  2,4,7-trinitrofluorenone                         1.10
参考例1    2,5-dichloro-p-benzoquinone                     1.15
参考例2    p-chloranil                                  1.37
参考例3    o-chloranil                                  1.55
参考例4    7,7,8,8-tetracyanoquinodimehtane                  1.70
参考例5    2,3-dichloro-5,6-dicyano-p-benzoquinone            1.95
充分洗浄した厚さ１．１ｍｍのガラス基板上にＥＢ蒸着により面積抵抗８０Ω／ｃｍ2、膜厚５００ｎｍのＩＴＯ膜を成膜し、スクラバー洗浄機で洗浄した後、クリーンオーブン中、１５０℃で１時間乾燥させた。この電極基板上に、比較参考例１〜４、参考例１〜５の電子受容性物質を含む正孔注入制御促進層用の塗布液をスピンナーを用いて、乾燥膜厚が０．２μｍになるように成膜し、８０℃のクリーンオーブン中で、２時間乾燥させた。
【００３８】
次いで、下記構造の電荷輸送剤（Ｎ，Ｎ′−ｄｉｐｈｅｎｙｌ［１，１′−ｂｉｐｈｅｎｙｌ］−４，４′−ｄｉａｍｉｎｅ）とポリカーボネート樹脂（ユーピロンＺ２００：三菱瓦斯化学製）を重量比３：１の割合で１，１，２トリクロロエタンと１，２のジクロロエタンの３：１の混合溶媒に溶解させて、正孔輸送層用の塗布液を調製した。これを、先に成膜した０．１μｍの正孔注入制御促進層上に、スピンナーを用いて、乾燥膜厚が２μｍになるように正孔輸送層を成膜した。これを８０℃のクリーンオーブン中で２時間乾燥した。
【００３９】
【化２】
0004408477.tif 000003
さらに、正孔輸送層上に、４ｍｍ角の金電極を真空蒸着法により、３０ｎｍの膜厚で蒸着し、Ｉ−Ｖ測定用の試料とした。
【００４０】
（Ｉ−Ｖ測定による正孔注入電流の測定）
図２に上記測定用試料を測定する電流測定装置を示す。図中２１はガラス基板、２２はＩＴＯ電極、２２′は金電極、２３は正孔注入制御促進層、２５は、正孔輸送層、２６はソースメーター（２４００型：キーエンス社製）、２７はパソコンである。この電流測定装置において、測定用試料のＩＴＯ電極を＋、金電極を−として両電極間に５０Ｖの直流電圧を印加した。
【００４１】
図３に比較参考例１〜４および参考例１〜５の正孔注入制御促進層に含有される電子受容性物質の電子親和力と電流密度の関係を示した。これより、電子親和力が１．１５ｅＶ以上の電子親和力を用いることにより、注入電流が急増したことがわかる。
【００４２】
また、参考例５の測定試料において、正孔注入制御促進層における電荷発生剤に対する、電子受容性物質の混合比（ｍｏｌ比）を０．０１から１まで変化させた試料を作製した。
表２
電子受容性物質／電荷発生剤（ｍｏｌ比）
０．０１
０．０５
０．１０
０．５０
１．００ 
これらの測定試料について、同様に、ＩＴＯ電極を＋、金電極を−として両電極間に１５０Ｖの直流電圧を印加し、このとき、測定された電流密度を測定した。
【００４３】
図４に電子受容性物質添加量に対して電流密度をプロットした結果を示した。このように、電子受容性物質の添加量に応じて正孔注入電流が増大するため、正孔注入電流を制御可能なことがわかる。
【００４４】
（熱刺激電流の測定）
図５に示す短絡熱刺激電流測定装置（（株）東洋精機制作所製）により、上記測定用試料を用いて、金電極を負として、両電極間に、１．５Ｖ／μｍの直流電圧を印加すると同時に１０度／分の昇温速度で測定試料を加熱した際に流れる電流を微小電流計によって熱刺激電流を測定した。図中、５０は電流計、５１は直流電源、５２はアノード電極、５２’は金（Ａｕ）電極、５３は正孔注入制御促進層、５４はＥＬ層である。
【００４５】
図６に結果を示す。横軸は加熱温度（℃）、縦軸は電流密度値であり、図中（Ａ）は、参考例１の正孔注入制御促進層、（Ｂ）は比較参考例１の正孔注入制御促進層を試料に用いた結果である。図から明らかなように、参考例１における正孔注入制御促進層は、明瞭なピーク状の波形が観測され、トラップ電荷が存在していることがわかる。参考例２〜７においても、同様に３０℃以上の温度で明瞭なピークが観測された。比較参考例２〜４では、３０℃以上の温度でピークは観測されなかった。
【００４６】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００４７】
（実施例１）
参考例１において、正孔注入制御促進層、正孔輸送層をともに５０ｎｍの膜厚に成膜した以外は同様にして、ＩＴＯ電極基板上に正孔注入制御促進層／正孔輸送層を積層した。
【００４８】
続いて、この正孔輸送層上に、発光層として、下記構造のトリス（８キノリノレート）アルミニウムを１×１０-6ｔｏｒｒの真空度で５ｎｍ／秒の速度で蒸着し、６０ｎｍの膜厚に積層した。
【００４９】
【化３】
0004408477.tif 000004
さらに、発光層上に、カソード電極として、ＭｇＡｇ（Ｍｇ：Ａｇ＝１０：１）を１×１０-6ｔｏｒｒの真空度で５ｎｍ／秒の速度、０．１６ｃｍ2の面積で、１００ｎｍの膜厚で積層し、本発明のＥＬ素子を得た。
【００５０】
（実施例２）
参考例２において、正孔注入制御促進層、正孔輸送層をともに５０ｎｍの膜厚に成膜した以外は発光層を積層し、本発明のＥＬ素子を得た。
【００５１】
（実施例３）
参考例３において、正孔注入制御促進層、正孔輸送層をともに５０ｎｍの膜厚に成膜した以外は発光層を積層し、本発明のＥＬ素子を得た。
【００５２】
（実施例４）
参考例４において、正孔注入制御促進層、正孔輸送層をともに５０ｎｍの膜厚に成膜した以外は発光層を積層し、本発明のＥＬ素子を得た。
【００５３】
（実施例５）
参考例５において、正孔注入制御促進層、正孔輸送層をともに５０ｎｍの膜厚に成膜した以外は発光層を積層し、本発明のＥＬ素子を得た。
【００５４】
（比較例１）
参考比較例１において、正孔注入制御促進層、正孔輸送層をともに５０ｎｍの膜厚に成膜した以外は発光層を積層し、本発明のＥＬ素子を得た。
【００５５】
（比較例２）
参考比較例２において、正孔注入制御促進層、正孔輸送層をともに５０ｎｍの膜厚に成膜した以外は発光層を積層し、本発明のＥＬ素子を得た。
【００５６】
（比較例３）
参考比較例３において、正孔注入制御促進層、正孔輸送層をともに５０ｎｍの膜厚に成膜した以外は発光層を積層し、本発明のＥＬ素子を得た。
【００５７】
（比較例４）
参考比較例４において、正孔注入制御促進層、正孔輸送層をともに５０ｎｍの膜厚に成膜した以外は発光層を積層し、本発明のＥＬ素子を得た。
【００５８】
（発光特性の評価）
図７に示す発光測定装置により得られたＥＬ素子の発光特性を評価した。図中、７１はガラス基板、７２はアノード電極、７３は導電性メモリ層、７５は、正孔輸送層、７６は発光層、７２′はカソード電極、７７は、ソースメータ（ケースレー社製２４００）、７９は輝度計（ミノルタ社製ＢＭ−８）、７８はパソコンである。この測定装置において、上記のように作製したそれぞれの有機ＥＬ素子のアノード電極を＋、カソード電極を−として、両電極間に直流電圧を印加し、このときの発光輝度を輝度計で測定した。
【００５９】
図８に比較参考例１〜４および参考例１〜５の正孔注入制御促進層に含有される電子受容性物質の電子親和力と輝度の関係を示した。これより、電子親和力が１．１５ｅＶ以上の電子親和力を用いることにより、輝度が急増したことがわかる。
【００６０】
図９に電子受容性物質に対して輝度をプロットした結果を示した。このように、電子受容性物質の添加量に応じて輝度が増大するため、輝度を制御することができることがわかる。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によって、電極とＥＬ層の電荷注入障壁を材料自身のエネルギー準位（ＨＯＭＯ、ＬＵＭＯの準位）のみによって調整するのではなく、材料の組成によっても容易に調整でき、電極からの正孔の注入効率を向上させて発光効率の高いＥＬ素子を提供することができる。電荷注入障壁の調整は具体的には、適当な電子親和力を有する電子受容性物質を選択によるだけではなく、電子受容性物質の添加量を変化させることによって、陽極からの正孔注入電流を制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明のＥＬ素子の一例の断面図である。
【図２】図２は、試料のＩ−Ｖ測定を行う電流測定装置である。
【図３】図３は比較参考例１〜４および参考例１〜５の正孔注入制御促進層に含有される電子受容性物質の電子親和力と電流密度の関係を示すグラフである。
【図４】図４は電子受容性物質に対して電流密度をプロットした結果を示すグラフである。
【図５】図５は短絡熱刺激電流測定装置の概略説明図である。
【図６】図６は短絡熱刺激電流の測定結果を示すグラフである。
【図７】図７はＥＬ素子の発光特性を評価する発光測定装置である。
【図８】図８は比較参考例１〜４および参考例１〜５の正孔注入制御促進層に含有される電子受容性物質の電子親和力と輝度の関係を示すグラフである。
【図９】図９は電子受容性物質の添加量に対して輝度をプロットした結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１  透明基材
２  アノード電極
２′  カソード電極
３  正孔注入制御促進層
４  有機ＥＬ層
２１  ガラス基板
２２  ＩＴＯ電極
２２′金電極
２３  正孔注入制御促進層
２５  正孔輸送層
２６  ソースメーター（２４００型：キーエンス社製）
２７  パソコン
５０  電流計
５１  直流電源
５２  アノード電極
５２’金電極
５３  正孔注入制御促進層
５４  ＥＬ層
７１  ガラス基板
７２  アノード電極
７２′カソード電極
７３  正孔注入制御促進層
７５  正孔輸送層
７６  発光層
７７  ソースメータ（ケースレー社製２４００）
７８  パソコン
７９  輝度計（ミノルタ社製ＢＭ−８）
【図１】
0004408477.tif 000005
【図２】
0004408477.tif 000006
【図３】
0004408477.tif 000007
【図４】
0004408477.tif 000008
【図５】
0004408477.tif 000009
【図６】
0004408477.tif 000010
【図７】
0004408477.tif 000011
【図８】
0004408477.tif 000012
【図９】
0004408477.tif 000013