(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板上に、陽極と、発光材料と第１のホスト材料とを含む第１の発光層と、前記発光材料と前記第１のホスト材料よりも電子輸送性の高い第２のホスト材料とを含み、前記第１の発光層に隣接する第２の発光層と、陰極と、をこの順に有する発光素子であって、前記発光材料がIr,Pd,Ptの少なくとも１種から形成されるオルトメタル化錯体であることを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記陽極と前記第１の発光層との間に正孔輸送層をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記第２の発光層と前記陰極との間に電子輸送層をさらに有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記陽極と前記第１の発光層との間に、前記発光材料と前記第１のホスト材料よりも正孔輸送性の高い第３のホスト材料とを含む第３の発光層をさらに有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項５】
支持基板上に、陰極と、発光材料と第１のホスト材料とを含む第１の発光層と、前記発光材料と前記第１のホスト材料よりも正孔輸送性の高い第２のホスト材料とを含み、前記第１の発光層に隣接する第２の発光層と、陽極と、をこの順に有する発光素子であって、前記発光材料がIr,Pd,Ptの少なくとも１種から形成されるオルトメタル化錯体であることを特徴とする発光素子。
【請求項６】
前記陰極と前記第１の発光層との間に電子輸送層をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の発光素子。
【請求項７】
前記第２の発光層と前記陽極との間に正孔輸送層をさらに有することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の発光素子。
【請求項８】
前記陰極と前記第１の発光層との間に、前記発光材料と前記第１のホスト材料よりも電子輸送性の高い第３のホスト材料とを含む第３の発光層をさらに有することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の発光素子。  
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフルカラ−ディスプレイ、バックライト、照明光源等の面光源やプリンタ−等の光源アレイ等に有効に利用できる発光素子に関するものであり、さらに詳しくは、発光効率および発光輝度に優れた発光素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機物質を使用した有機発光素子は、固体発光型の安価な大面積フルカラ−表示素子や書き込み光源アレイとしての用途が有望視され、多くの開発が行われている。一般に有機発光素子は、発光層及び該層を挟んだ一対の対向電極から構成されている。発光は、両電極間に電界が印加されると、陰極から電子が注入され、陽極から正孔が注入される。この電子と正孔が発光層において再結合し、エネルギ−準位が伝導体から価電子帯に戻る際にエネルギ−を光として放出する現象である。
【０００３】
従来の有機発光素子は、駆動電圧が高く、発光輝度や発光効率も低かったが、近年この点を解決する技術が種々報告されている。例えば、有機化合物の蒸着により有機薄膜を形成する有機発光素子が知られている（アプライド  フィジクスレタ−ズ、５１巻、９１３頁、１９８７年）。ここに記載の有機発光素子は電子輸送材料からなる電子輸送層と正孔輸送材料からなる正孔輸送層の積層二層構造を有し、従来の単層型素子に比べて発光特性が大幅に向上している。
【０００４】
上記の有機発光素子は正孔輸送材料として低分子アミン化合物、電子輸送材料兼発光材料として８−キノリノ−ルのＡｌ錯体（Ａｌｑ）を用いており、発光色は緑色である。その後、このような蒸着型有機発光素子は数多く報告されている（マクロモレキュラリ−  シンポジウム、１２５巻、１頁、１９９７年記載の参考文献参照）。
【０００５】
しかしながら、この有機発光素子は無機ＬＥＤ素子や、蛍光管に比べ非常に発光効率が低く大きな問題となっている。現在提案されている有機発光素子のほとんどは、有機化合物発光材の一重項励起子から得られる蛍光発光を利用したものである。単純な量子化学のメカニズムにおいては励起子状態において、蛍光発光が得られる一重項励起子と燐光発光が得られる三重項励起子の比は１対３であり、蛍光発光を利用している限りは励起子の２５％しか有効活用できず発光効率の低いものとなる。それに対して三重項励起子から得られる燐光を利用できるようになれば、発光効率を向上できることになる。そのような考えのもとで近年イリジウムのフェニルピリジン錯体を用いた燐光発光素子が報告されている（アプライド  フィジクスレタ−、７５巻、４頁、１９９９年、ジャパニ−ズジャ−ナルオブ  アプライド  フィジクス、３８巻、Ｌ１５０２頁、１９９９年）。こららの報告では従来の蛍光利用有機発光素子に対して、２〜３倍の発光効率を報告している。しかしながら、省エネルギ−や耐久性向上の点でこれでもまだまだ低く、また高輝度時の発光効率低下が著しく、さらなる発光効率向上および発光輝度向上が強く求められている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来における問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。すなわち、本発明は、フルカラ−ディスプレイ、バックライト、照明光源等の面光源や、プリンタ−等の光源アレイなどに有効に利用でき、発光効率および発光強度に優れた発光素子を提供することを目的とする。なかでも、高発光輝度時の発光効率の高い発光素子を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記課題は以下の手段により達成された。
（１）  支持基板上に、陽極と、発光材料と第１のホスト材料とを含む第１の発光層と、前記発光材料と前記第１のホスト材料よりも電子輸送性の高い第２のホスト材料とを含み、前記第１の発光層に隣接する第２の発光層と、陰極と、をこの順に有する発光素子であって、前記発光材料がIr,Pd,Ptの少なくとも１種から形成されるオルトメタル化錯体であることを特徴とする発光素子。
（２）  前記陽極と前記第１の発光層との間に正孔輸送層をさらに有することを特徴とする（１）に記載の発光素子。
（３）  前記第２の発光層と前記陰極との間に電子輸送層をさらに有することを特徴とする（１）または（２）に記載の発光素子。
（４）  前記陽極と前記第１の発光層との間に、前記発光材料と前記第１のホスト材料よりも正孔輸送性の高い第３のホスト材料とを含む第３の発光層をさらに有することを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の発光素子。
（５） 支持基板上に、陰極と、発光材料と第１のホスト材料とを含む第１の発光層と、前記発光材料と前記第１のホスト材料よりも正孔輸送性の高い第２のホスト材料とを含み、前記第１の発光層に隣接する第２の発光層と、陽極と、をこの順に有する発光素子であって、前記発光材料がIr,Pd,Ptの少なくとも１種から形成されるオルトメタル化錯体であることを特徴とする発光素子。
（６）  前記陰極と前記第１の発光層との間に電子輸送層をさらに有することを特徴とする（５）に記載の発光素子。
（７）  前記第２の発光層と前記陽極との間に正孔輸送層をさらに有することを特徴とする（５）または（６）に記載の発光素子。
（８）  前記陰極と前記第１の発光層との間に、前記発光材料と前記第１のホスト材料よりも電子輸送性の高い第３のホスト材料とを含む第３の発光層をさらに有することを特徴とする（５）〜（７）のいずれか１項に記載の発光素子。  
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明における発光素子は、支持基板上に設けた少なくとも陽極、少なくとも発光層を二層以上含む有機化合物層および陰極からなり、発光材がオルトメタル化錯体であって、該発光材が二層以上の発光層に含まれる。
中でも、二層以上の発光層のうち少なくとも一層に正孔輸送材を含ませるか、または二層以上の発光層のうち少なくとも一層に電子輸送材を含ませることが好ましい。
有機化合物層の層構成は例えば、第一発光層（正孔輸送材を含む）／第二発光層、第一発光層／第二発光層（電子輸送材を含む）等の二層構成、第一発光層（正孔輸送材を含む）／第二発光層／電子輸送層、正孔輸送層／第一発光層／第二発光層（電子輸送材を含む）、第一発光層（正孔輸送材を含む）／第二発光層／第三発光層（電子輸送材を含む）等の三層構成、正孔輸送層／第一発光層（正孔輸送材を含む）／第二発光層／電子輸送層、正孔輸送層／第一発光層／第二発光層（電子輸送材を含む）／電子輸送層等の四層構成、 正孔輸送層／第一発光層（正孔輸送材を含む）／第二発光層／第三発光層（電子輸送材を含む／）電子輸送層等の五層構成等を挙げることができる。また陽極と正孔輸送層の間や陽極と正孔輸送材を含む発光層との間に正孔注入層を設けることもできる。また発光層と電子輸送層の間に正孔ブロック層を設けることもできる。また電子輸送層と陰極の間や電子輸送材を含む発光層と陰極の間に電子注入層を設けることもできる。
【０００９】
本発明に用いられる発光材であるオルトメタル化錯体とは、例えば山本明夫著「有機金属化学−基礎と応用−」１５０頁、２３２頁、裳華房社（１９８２年発行）やH.Yersin著「Photochemistry and Photophisics of Coodination Compounds」７１〜７７頁、１３５〜１４６頁、Springer-Verlag社（１９８７年発行）等に記載されている化合物群の総称である。オルトメタル化錯体を形成する配位子としては種々のものがあり上記文献にも記載されている。例えば２−フェニルピリジン誘導体、７，８−ベンゾキノリン誘導体、２−（２−チエニル）ピリジン誘導体、２−（１−ナフチル）ピリジン誘導体、２−フェニルキノリン誘導体等を挙げることができる。これらの誘導体は必要に応じて置換基を有しても良い。オルトメタル化錯体を形成する金属としては例えば、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｐｔ等を挙げることができるが特に限定されることはない。本発明に用いられるオルトメタル化錯体は、オルトメタル化錯体を形成するのに必要な配位子以外に他の配位子（例えば、ジアルキルアミン、ジアリールアミンなどのアミン類等）を有しても良い。
【００１０】
本発明に用いられる発光層には発光材に励起子エネルギ−移動させるためのホスト材が共用される。ホスト材としては励起子エネルギ−を発光材にエネルギ−移動できる化合物ならば特に限定されることはなく、例えばカルバゾ−ル誘導体、トリアゾ−ル誘導体、オキサゾ−ル誘導体、オキサジアゾ−ル誘導体、イミダゾ−ル誘導体、ポリアリ−ルアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリ−ルアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリデン系化合物、ポルフィリン系化合物、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノ−ル誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾ−ルやベンゾチアゾ−ルを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾ−ル）誘導体、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマ−、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマ−、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等の高分子化合物等が挙げられる。これらは一種もしくは二種以上を混合して用いることができる。
【００１１】
また、本発明では発光層のうち少なくとも一層に正孔輸送材を含ませることが好ましい。この場合には、正孔輸送材を上記ホスト材の代わりに用いてもよく、また、正孔輸送材を上記ホスト材に添加しても良い。
本発明に用いられる正孔輸送材としては、陽極から正孔を注入する機能、正孔を輸送する機能、陰極から注入された電子を障壁する機能のいずれかを有しているもので有れば限定されることはなく、例えば以下の材料を挙げることができる。カルバゾ−ル誘導体、トリアゾ−ル誘導体、オキサゾ−ル誘導体、オキサジアゾ−ル誘導体、イミダゾ−ル誘導体、ポリアリ−ルアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリ−ルアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリデン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾ−ル）誘導体、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマ−、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマ−、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等の高分子化合物等が挙げられる。
【００１２】
また、本発明では発光層のうち少なくとも一層に電子輸送材を含ませることが好ましい。この場合には、電子輸送材を上記ホスト材の代わりに用いてもよく、また、電子輸送材を上記ホスト材に添加しても良い。
電子輸送材としては、電子を輸送する機能、陽極から注入された正孔を障壁する機能のいずれかを有しているもので有れば限定されることはなく、例えば以下の材料を挙げることができる。トリアゾ−ル誘導体、オキサゾ−ル誘導体、オキサジアゾ−ル誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノ−ル誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾ−ルやベンゾチアゾ−ルを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマ−、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマ−、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等の高分子化合物を挙げることができる。
【００１３】
本発明において発光層に含ませるオルトメタル化錯体の含有量は特に限定されることはないが、前記ホスト材、正孔輸送材または電子輸送材に対して、好ましくは０．１重量％以上５０重量％以下であり、さらに好ましくは１重量％以上３０重量％以下である。これよりも少ないと発光効率および発光輝度が低下し、またこれより多くても発光効率および発光輝度が低下する。
【００１４】
以上のようにすることにより、発光効率および発光輝度ともに向上させることができる。なかでも、高発光輝度時に発光効率の高い発光素子を得ることができる。高発光輝度時に発光効率が高い理由は明らかではないが、発光層をオルトメタル化錯体を含む二層以上に分割し、少なくともその一層に正孔輸送材または電子輸送材を含ませることにより、正孔や電子、または生成した励起子を発光に有効に利用できるからではないかと考えられる。
【００１５】
以下に本発明における発光素子の構成および作成方法について詳細に説明する。
本発明の発光素子の構成は、支持基板上に設けた少なくとも陽極、少なくとも発光層を二層以上含む有機化合物層、陰極からなっている。
本発明に用いられる支持基板は透明であっても不透明であっても良い。透明な支持基板を用いた場合には、構成としては例えば透明支持基板／陽極／有機化合物層／陰極構成を挙げることができる。また、不透明な支持基板を用いた場合には、例えば不透明支持基板（陰極と併用してもよい）／陰極／有機化合物層／陽極（透明）構成を挙げることができる。いずれの場合にも、透明な陽極側から発光を取り出すことができればよい。以下に透明な支持基板を用いた場合について詳細に説明する。
【００１６】
透明な支持基板としては例えばガラス、ポリカ−ボネ−トシ−ト、ポリエ−テルスルホンシ−ト、ポリエステルシ−ト、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）シ−ト等を挙げることができる。またこれらに窒化珪素、酸化珪素等による保護膜を形成したものを用いることもできる。
【００１７】
この透明な支持基板上に陽極を設ける。本発明に用いられる陽極は有機化合物層に正孔を供給するものであり、金属、合金、金属酸化物、有機導電性化合物、またはこれらの混合物を好適に用いることができる。好ましくは仕事関数が４．０ｅＶ以上の材料である。具体例としては、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等の半導性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、さらにこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物または積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロ−ルなどの有機導電性材料、およびこれらとＩＴＯとの積層物などが挙げられる。
【００１８】
陽極の設置方法は特に限定されることはなく、例えば、印刷方式、コ−ティング方式等の湿式方式や、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ−ティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式を挙げることができ、それぞれの陽極材料に最も適した方法をとることができる。例えば、ＩＴＯ陽極を設置する場合には、スパッタ法が用いられ、直流法、ＲＦ法いずれも採用することができる。また有機導電性化合物を設置する場合には湿式製膜法が好ましく用いられる。
以上の如くにして得られる陽極の膜厚は材料により適宜選択可能であるが、通常１０ｎｍ〜５０μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５０ｎｍ〜２０μｍである。
この陽極の抵抗は１０3Ω／□以下であることが好ましく、さらに好ましくは１０2Ω／□以下である。また陽極シ−トの透明性は主に陽極側から蛍光を取り出すため透過度６０％以上であることが好ましく、さらに好ましくは７０％以上である。
【００１９】
この陽極上に少なくとも二層以上の発光層を含む有機化合物層を設ける。有機化合物層の膜厚は、全体で０．０５μｍ以上０．３μｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは０．０７μｍ以上０．２μｍ以下である。これよりも薄いと電圧印加時に絶縁破壊が起こりやすくなり好ましくない。また、これよりも厚いと発光に高電圧が必要となり好ましくない。
【００２０】
本発明における有機化合物層は塗布法等による湿式法、蒸着法やスパッタ法等による乾式法いずれも好ましく用いることができる。
湿式法を用いる場合にはポリビニルカルバゾ−ル誘導体やポリ（ｐ−フェニレンビニレン）等の正孔輸送性ポリマ−または電子輸送性ポリマ−に発光材や、正孔輸送材、電子輸送材を溶媒中で混合溶解し、それを塗布乾燥する事により得ることができる。またポリカ−ボネ−ト樹脂やポリスチレン樹脂、ポリ（メチルメタクリレ−ト）樹脂等の電気的に不活性なポリマ−バインダ−中に、発光材や正孔輸送材、電子輸送材を混合溶解し、それを塗布乾燥することにより有機化合物層を得ることができる。また前記各層を順次塗布乾燥することにより多層化することができる。
乾式法を用いる場合には、順次各層を蒸着法やスパッタ法により設けることにより有機化合物層を得ることができる。
【００２１】
本発明においては必要に応じて正孔輸送層または正孔注入層を設けることができる。正孔輸送層または正孔注入層に用いられる正孔注入材、正孔輸送材としては、陽極から正孔を注入する機能、正孔を輸送する機能、陰極から注入された電子を障壁する機能のいずれかを有しているもので有れば限定されることはなく、上記と同じものを用いることができる。
本発明において発光層は前述した発光材、正孔輸送材、電子輸送材を用いて作製することができる。
本発明においては必要に応じて電子輸送層または電子注入層を設けることができる。電子輸送層または電子注入層に用いられる電子注入材、電子輸送材としては、陰極から電子を注入する機能、電子を輸送する機能、陽極から注入された正孔を障壁する機能のいずれかを有しているもので有れば限定されることはなく、上記と同じものを用いることができる。
【００２２】
本発明においてはさらにこの上に陰極を設ける。
本発明に用いられる陰極は有機化合物層に電子を供給するものである。陰極に用いられる材料としては、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、またはこれらの混合物を用いることができ、具体例としてはアルカリ金属（たとえば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ等）、またはそのフッ化物、アルカリ土類金属（たとえばＭｇ、Ｃａ等）、またはそのフッ化物、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、インジウム、イッテルビウム等の希土類金属等が挙げられ、好ましくは仕事関数が４．５ｅＶ以下の材料である。より好ましくはアルミニウム、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金が挙げられる。陰極の膜厚は材料により適宜選択可能であるが、通常１０ｎｍ〜５μｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５０ｎｍ〜１μｍである。
【００２３】
陰極の作製には材料によって種々の方法が用いられるが、例えばスパッタリング法、真空蒸着法、コ−ティング法などの方法が用いられ、金属を単体で蒸着することも,二成分以上を同時に蒸着することも可能である。
また、本発明においては、発光層と陰極の間に電子注入層を設けてもよく、例えば、フッ化リチウム、フッ化セシウム等の金属ハロゲン化物や酸化アルミ等の金属酸化物を挙げることができる。
【００２４】
また、本発明においては陰極の外側に酸化珪素、二酸化珪素、酸化ゲルマニウム、二酸化ゲルマニウム等の保護層を設けることができる。保護層の材料としては水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機能を有しているものであれば良い。
保護層の形成方法については特に限定はなく、たとえば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子センエピタキシ法、クラスタ−イオンビ−ム法、イオンプレ−ティング法、プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レ−ザ−ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コ−ティング法を適用できる。
【００２５】
不透明な支持基板を用いる場合には、支持基板としては例えばアルミ、鉄、ステンレス、ニッケル等の金属や合金の板、不透明な各種プラスティック基板、セラミック基板等を挙げることができ、金属基板を用いた場合には陰極と併用することも可能である。この上に前記の陰極、有機化合物層、陽極を設けて本発明における発光素子を得ることができる。
また、前記と同様に陰極と発光層の間に電子注入層を設けることもできる。また陽極の外側に前記保護層を設けてもよい。
【００２６】
以上の如くにして得られた発光素子は、外部との水分や酸素の遮断の目的で封止板、封止容器により、封止剤を用いて封止する事ができる。
封止板、封止容器に用いられる材質としては、ガラス、ステンレス、アルミ等の金属、ポリエステル、ポリカ−ボネ−ト等のプラスティックやセラミック等を用いることができる。封止材としては紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、二液型硬化樹脂いずれも用いることができる。
【００２７】
さらに本発明においては、封止容器と発光素子の間の空間に水分吸収剤または不活性液体を設けることができる。水分吸収剤としては、特に限定されることはないが例えば酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、五酸化燐、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、フッ化セシウム、フッ化ニオブ、臭化カルシウム、臭化バナジウム、モレキュラ−シ−ブ、ゼオライト、酸化マグネシウム等を挙げることができる。不活性液体としては、特に限定されることはないが例えば、パラフィン類、流動パラフィン類、パ−フルオロアルカンやパ−フルオロアミン、パ−フルオロエ−テル等のフッ素系溶剤、塩素系溶剤、シリコ−ンオイル類を挙げることができる。
【００２８】
以上の如くにして、本発明における発光材がオルトメタル化錯体であって該発光材が二層以上の発光層に含むことを特徴とする発光素子を作製することができる。該発光素子は発光効率および発光輝度に優れたものである。なかでも高発光輝度時に発光効率に優れたものである。
【００２９】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。
【００３０】
実施例１
２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．５ｍｍのガラス支持基板上に直流電源を用い、スパッタ法にてインジウム錫酸化物（ＩＴＯ、インジウム／錫＝９５／５モル比）の陽極を形成した（厚み０．２μｍ）。この陽極の表面抵抗は１０Ω／□であった。
この陽極上に正孔輸送層として、Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジンを真空蒸着法にて１ｎｍ／秒の速度で０．０４μｍ設けた。
この上に発光材であるオルトメタル化錯体としてトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体およびホスト材として４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾ−ルビフェニルをそれぞれ０．１ｎｍ／秒、１ｎｍ／秒の速度で共蒸着して０．０２４μｍの第一発光層を得た。
さらにその上に電子輸送材として２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス[３−（２−メチルフェニル）−３Ｈ−イミダゾ[４，５−ｂ]ピリジン]と、発光材であるオルトメタル化錯体としてとしてトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体をそれぞれ１ｎｍ／秒、０．１ｎｍ／秒の速度で共蒸着して０．０２４μｍの電子輸送材を含む第二発光層を設けた。
この有機化合物層の上にパタ−ニングしたマスク（発光面積が５ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、蒸着装置内でマグネシウム：銀＝１０：１（モル比）を０．２５μｍ蒸着し、さらに銀を０．３μｍ蒸着して陰極を設けた。陽極、陰極よりそれぞれアルミニウムのリ−ド線を出して発光素子を作成した。
該素子を窒素ガスで置換したグロ−ブボックス内に入れ、ガラス製の封止容器で紫外線硬化型接着剤（長瀬チバ製、ＸＮＲ５４９３）を用いて封止して本発明における発光素子を作製した。以上の如くにして、本発明における発光素子を得た。
【００３１】
該発光素子を用いて、以下の方法で評価した。
東洋テクニカ製ソ−スメジャ−ユニット２４００型を用いて、直流電圧を有機ＥＬ素子に印加し発光させた。その時の最高輝度をＬmax、Ｌmaxが得られた時の電圧をＶmaxとした。さらに２００Ｃｄ／ｍ2時の発光効率をＰ200（Ｃｄ／Ａ）、２０００Ｃｄ／ｍ2時の発光効率をＰ2000（Ｃｄ／Ａ）として表１に示した。
【００３２】
実施例２
２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．５ｍｍのガラス支持基板上に直流電源を用い、スパッタ法にてインジウム錫酸化物（ＩＴＯ、インジウム／錫＝９５／５モル比）の陽極を形成した（厚み０．２μｍ）。この陽極の表面抵抗は１０Ω／□であった。
この陽極上に正孔輸送層として、Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジンを真空蒸着法にて０．０４μｍ設けた。
この上に発光材であるオルトメタル化錯体としてトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体およびホスト材として４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾ−ルビフェニルをそれぞれ０．１ｎｍ／秒、１ｎｍ／秒の速度で共蒸着して０．０２４μｍの第一発光層を得た。
さらにその上に電子輸送材として２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス[３−（２−メチルフェニル）−３Ｈ−イミダゾ[４，５−ｂ]ピリジン]と、発光材であるオルトメタル化錯体としてとしてトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体をそれぞれ１ｎｍ／秒、０．１ｎｍ／秒の速度で共蒸着して０．０１２μｍの電子輸送材を含む第二発光層を設けた。
さらにその上に電子輸送材として８−キノリノ−ルのＡｌ錯体を１ｎｍ／秒の速度で蒸着して０．０１２μｍの電子輸送層を設けた。
この有機化合物層の上にパタ−ニングしたマスク（発光面積が５ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、蒸着装置内でマグネシウム：銀＝１０：１（モル比）を０．２５μｍ蒸着し、さらに銀を０．３μｍ蒸着して陰極を設けた。陽極、陰極よりそれぞれアルミニウムのリ−ド線を出して発光素子を作成した。
該素子を窒素ガスで置換したグロ−ブボックス内に入れ、ガラス製の封止容器で紫外線硬化型接着剤（長瀬チバ製、ＸＮＲ５４９３）を用いて封止して本発明における発光素子を作製した。以上の如くにして、本発明における発光素子を得た。
【００３３】
実施例３
２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．５ｍｍのガラス支持基板上に直流電源を用い、スパッタ法にてインジウム錫酸化物（ＩＴＯ、インジウム／錫＝９５／５モル比）の陽極を形成した（厚み０．２μｍ）。この陽極の表面抵抗は１０Ω／□であった。
この陽極上に正孔輸送材として、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジンとオルトメタル錯体であるトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体をそれぞれ１ｎｍ／秒、０．１ｎｍ／秒の速度で共蒸着して０．０４μｍの正孔輸送材を含む第一発光層を設けた。
この上に発光材であるオルトメタル化錯体としてトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体を、ホスト材として４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾ−ルビフェニルをそれぞれ０．１ｎｍ／秒、１ｎｍ／秒の速度で共蒸着して０．０２４μｍの第二発光層を得た。
さらにその上に電子輸送材として２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス[３−（２−メチルフェニル）−３Ｈ−イミダゾ[４，５−ｂ]ピリジン]を１ｎｍ／秒の速度で蒸着して０．０２４μｍの電子輸送層を設けた。  この有機化合物層の上にパタ−ニングしたマスク（発光面積が５ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、蒸着装置内でマグネシウム：銀＝１０：１（モル比）を０．２５μｍ蒸着し、さらに銀を０．３μｍ蒸着して陰極を設けた。陽極、陰極よりそれぞれアルミニウムのリ−ド線を出して発光素子を作成した。
該素子を窒素ガスで置換したグロ−ブボックス内に入れ、ガラス製の封止容器で紫外線硬化型接着剤（長瀬チバ製、ＸＮＲ５４９３）を用いて封止して本発明における発光素子を作製した。以上の如くにして、発光層および正孔輸送層に発光材であるオルトメタル化錯体を含む発光素子を得た。
該発光素子を用いて、実施例１と同じ方法で評価し、その結果を表１に示した。
【００３４】
実施例４
２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．５ｍｍのガラス支持基板上に直流電源を用い、スパッタ法にてインジウム錫酸化物（ＩＴＯ、インジウム／錫＝９５／５モル比）の陽極を形成した（厚み０．２μｍ）。この陽極の表面抵抗は１０Ω／□であった。
この陽極上に正孔輸送材として、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジンとオルトメタル錯体発光材であるトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体をそれぞれ１ｎｍ／秒、０．１ｎｍ／秒の速度で共蒸着して０．０４μｍの正孔輸送材を含む第一発光層を設けた。
この上に発光材であるオルトメタル化錯体としてトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体を、ホスト材として４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾ−ルビフェニルをそれぞれ０．１ｎｍ／秒、１ｎｍ／秒の速度で共蒸着して０．０２４μｍの第二発光層を得た。
さらにその上に電子輸送材として２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス[３−（２−メチルフェニル）−３Ｈ−イミダゾ[４，５−ｂ]ピリジン]と、発光材としてトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体をそれぞれ１ｎｍ／秒、０．１ｎｍ／秒の速度で共蒸着して０．０２４μｍの電子輸送材を含む第三発光層を設けた。
この有機化合物層の上にパタ−ニングしたマスク（発光面積が５ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、蒸着装置内でマグネシウム：銀＝１０：１（モル比）を０．２５μｍ蒸着し、さらに銀を０．３μｍ蒸着して陰極を設けた。陽極、陰極よりそれぞれアルミニウムのリ−ド線を出して発光素子を作成した。
該素子を窒素ガスで置換したグロ−ブボックス内に入れ、ガラス製の封止容器で紫外線硬化型接着剤（長瀬チバ製、ＸＮＲ５４９３）を用いて封止して本発明における発光素子を作製した。以上の如くにして、本発明における発光素子を得た。
該発光素子を用いて、実施例１と同じ方法で評価し、その結果を表１に示した。
【００３５】
比較例１
２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．５ｍｍのガラス支持基板上に直流電源を用い、スパッタ法にてインジウム錫酸化物（ＩＴＯ、インジウム／錫＝９５／５モル比）の陽極を形成した（厚み０．２μｍ）。この陽極の表面抵抗は１０Ω／□であった。
この陽極上に正孔輸送層として、Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジンを１ｎｍ／秒の速度で蒸着して０．０４μｍの正孔輸送層を設けた。
この上に発光材であるオルトメタル化錯体としてトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体を、ホスト材として４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾ−ルビフェニルをそれぞれ０．１ｎｍ／秒、１ｎｍ／秒の速度で共蒸着して０．０２４μｍの発光層を得た。
さらにその上に電子輸送材として２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス[３−（２−メチルフェニル）−３Ｈ−イミダゾ[４，５−ｂ]ピリジン]を１ｎｍ／秒の速度で蒸着して０．０２４μｍの電子輸送層層を設けた。  この有機化合物層の上にパタ−ニングしたマスク（発光面積が５ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、蒸着装置内でマグネシウム：銀＝１０：１（モル比）を０．２５μｍ蒸着し、さらに銀を０．３μｍ蒸着して陰極を設けた。陽極、陰極よりそれぞれアルミニウムのリ−ド線を出して発光素子を作成した。
該素子を窒素ガスで置換したグロ−ブボックス内に入れ、ガラス製の封止容器で紫外線硬化型接着剤（長瀬チバ製、ＸＮＲ５４９３）を用いて封止して本発明における発光素子を作製した。以上の如くにして、比較例である発光素子を得た。
該発光素子を用いて、実施例１と同じ方法で評価し、その結果を表１に示した。
【００３６】
【表１】
0004382961.tif 000002
【００３７】
表１の結果から、実施例１〜４の方が比較例１に比べて、より低電圧駆動で最高輝度が１．５倍以上高く、しかも２００カンデラでの発光効率に対して２０００カンデラでの発光効率の落ちが顕著に少なく高発光輝度時での発光効率が高いことがわかる。
【００３８】
【発明の効果】
支持基板上に設けた少なくとも陽極、少なくとも二層以上の発光層を含む有機化合物層および陰極からなる発光素子において、発光材がオルトメタル化錯体であって該発光材が二層以上の発光層に含まれるを特徴とする発光素子は発光効率および発光強度に優れたものである。なかでも高発光輝度時に高発光効率を示すものである。