(57)【要約】【課題】発光層の寿命を長くすることが可能な有機ＥＬ装置を提供する。【解決手段】有機ＥＬ装置１は、陽極１２と、陰極２６と、陽極１２と陰極２６の間に配置された発光層２０と、陽極１２と発光層２０の間に配置された正孔輸送層１６と、正孔輸送層１６と発光層２０の間に配置された正孔輸送層保護層１８とを備える。正孔輸送層保護層１８を正孔輸送層１６と発光層２０の間に設けることによって、正孔輸送層１６を正孔輸送層保護層１８で変質から保護し、さらに正孔輸送層１６が変質したとしてもその変質が発光層２０に与える影響を低減することができる。【選択図】図１
2009026986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に配置された発光層と、
前記陽極と前記発光層との間に配置された正孔輸送層と、
前記正孔輸送層と前記発光層との間に配置された正孔輸送層保護層とを備えることを特
徴とする有機ＥＬ装置。
【請求項２】
前記正孔輸送層保護層の材料が、前記発光層のホスト材料であることを特徴とする請求
項１に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項３】
複数の発光素子を備え、
前記複数の発光素子の各々は、
陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極の間に配置された発光層と、
前記陽極と前記発光層の間に配置された正孔輸送層と、
前記正孔輸送層と前記発光層の間に配置された正孔輸送層保護層とを備え、
前記複数の発光素子には、発光色が赤色の第1の発光層を有する第1の発光素子、発光色
が緑色の第2の発光層を有する第2の発光素子、および発光色が青色の第3の発光層を有す
る第3の発光素子を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項４】
前記正孔輸送層保護層の材料が、発光色が青色である前記第3の発光層のホスト材料で
あることを特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項５】
前記正孔輸送層保護層の材料が、発光色が緑色である前記第2の発光層のホスト材料で
あることを特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項６】
前記正孔輸送層保護層の材料が、発光色が赤色である前記第1の発光層のホスト材料で
あることを特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項７】
請求項３に記載の有機ＥＬ装置の製造方法であって、
前記第1の発光素子、前記第2の発光素子及び前記第3の発光素子を含む前記複数の発光
素子の陽極上に共通に正孔輸送層を形成する工程と、
前記複数の発光素子に共通する正孔輸送層保護層を前記正孔輸送層上に形成する工程と
、
発光色が青色である前記第3の発光層と発光色が緑色である前記第2の発光層を前記正孔
輸送層保護層上に形成する工程と、
発光色が青色である前記第3の発光層と発光色が緑色である前記第2の発光層の形成後に
、発光色が赤色である前記第1の発光層を前記正孔輸送層保護層上に形成する工程と、
前記第1の発光層、前記第2の発光層及び前記第3の発光層を電子注入層で覆う工程とを
備えることを特徴とする製造方法。
【請求項８】
発光色が青色である前記第3の発光層の形成後に、発光色が緑色である前記第2の発光層
を前記正孔輸送層保護層上に形成することを特徴とする請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の有機ＥＬ装置を備える電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ装置およびその製造方法ならびに電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄型で軽量なディスプレイを実現できる光源として、有機ＥＬ素子（organic electrol
uminescent device）つまりＯＬＥＤ（organic light emitting diode）素子が注目を集
めている。有機ＥＬ素子を用いたフルカラーディスプレイには、（１）高い色純度が得ら
れる、（２）視野角依存性が少ない、（３）消費電力が少ない、といった多くのメリット
があるが、その一方で寿命が短いというデメリットがある。
【０００３】
有機ＥＬ素子の寿命が短いことには様々な要因が考えられる。例えば、発光層は酸素ま
たは水分により劣化する。発光層の形成後、電子輸送層を形成開始するまでの時間におい
ても発光層の表面が変質することが知られている。特許文献１に記載の技術では、発光層
を形成した直後に発光保護層を形成し、発光保護層により有機発光層の表面汚染を減少さ
せようとしている。
【０００４】
【特許文献１】特開2004-335475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、有機ＥＬ素子の寿命が短いことには別の要因もある。本発明者は、正孔輸送層
の形成後、発光層の形成の前の時間が極めて短い場合と、より長い場合（例えば３０分の
場合）では、有機ＥＬ素子の寿命に相違があることを発見した。その理由は、明確には分
かっていないが、正孔輸送層の形成後、発光層の形成前の時間に正孔輸送層の表面が変質
し、その正孔輸送層の変質の影響で発光層が変質するのではないかと本発明者は推定する
。正孔輸送層および発光層の形成は、例えば蒸着で行う場合には、真空中で行われるが、
それでも正孔輸送層の形成後にわずかな酸素または水分で正孔輸送層が変質する可能性が
ある。上記の特許文献１に記載の技術では、発光保護層によって発光層を保護するが、こ
の技術では正孔輸送層の形成後の正孔輸送層の変質ひいてはそれに起因する発光層の変質
を防止または低減することは困難である。
【０００６】
低分子材料の発光層は、ホスト材料とゲスト材料（ドーパント）を含有し、正孔と電子
が主にドーパント分子で再結合して発光することが知られている。ホスト材料とドーパン
トは共蒸着により混合させられるので、これらの材料の蒸着レートが安定するまで時間が
かかる。このため、正孔輸送層の形成後、発光層を必ずしも即座に形成することはできな
い。
【０００７】
そこで、本発明は、発光層の寿命を長くすることが可能な有機ＥＬ装置およびその製造
方法ならびに電子機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る有機ＥＬ装置は、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置され
た発光層と、前記陽極と前記発光層との間に配置された正孔輸送層と、前記正孔輸送層と
前記発光層との間に配置された正孔輸送層保護層とを備えることを特徴とする。本発明で
は、正孔輸送層保護層を正孔輸送層と発光層の間に設けることによって、正孔輸送層を正
孔輸送層保護層で変質から保護し、さらに正孔輸送層が変質したとしてもその変質が発光
層に与える影響を低減することができる。この結果、発光層の寿命を長くすることが可能
である。ここで「正孔輸送層」は、正孔輸送層と正孔注入層の機能を兼ねる層であっても
よい。
【０００９】
好ましくは、前記正孔輸送層保護層の材料は、前記発光層のホスト材料である。上記の
通り、低分子材料の発光層は、ホスト材料とゲスト材料（ドーパント）を含有し、正孔と
電子が主にドーパント分子で再結合して発光することが知られている。発光層のホスト材
料は、正孔輸送材料に比べ、励起子耐性や電子耐性が高い。このため、ホスト材料から成
る正孔輸送層保護層の表面が変質し、その変質した部分にトラップサイトが形成され、発
光層から移動してきた電子や励起子がそのトラップサイトに捕獲されるようになった場合
でも、正孔輸送材料のようには劣化が進行しない。さらに、正孔輸送層保護層に発光層の
ホスト材料を用いることにより、発光層と正孔輸送層保護層のHOMO準位間もしくはLUMO準
位間のエネルギーギャップを限りなく小さくすることができる。これにより、正孔輸送層
保護層と発光層との界面に電子や正孔が溜まりにくくなる。このことは、正孔輸送層保護
層と発光層との界面劣化を防止することにつながる。
【００１０】
好ましい態様では、有機ＥＬ装置は、複数の発光素子を備え、前記複数の発光素子の各
々は、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極の間に配置された発光層と、前記陽極と前記
発光層の間に配置された正孔輸送層と、前記正孔輸送層と前記発光層の間に配置された正
孔輸送層保護層とを備え、前記複数の発光素子には、発光色が赤色の第1の発光層を有す
る第1の発光素子、発光色が緑色の第2の発光層を有する第2の発光素子、および発光色が
青色の第3の発光層を有する第3の発光素子を含む。このような多色の発光層を有する態様
では、一度にすべての発光層を形成することは極めて困難であり、ほとんどの場合、正孔
輸送層の形成後、発光層を発光色毎に順番に形成する必要がある。このため、最初に形成
する発光色の発光層は、正孔輸送層形成後、短時間で形成を開始できるが、２番目と３番
目に形成する発光色の発光層は、正孔輸送層形成後、形成開始まで長時間を要する。従っ
て、正孔輸送層を正孔輸送層保護層で覆って正孔輸送層を変質から保護することに大きな
利点がある。
【００１１】
前記正孔輸送層保護層の材料は、発光色が青色である前記第３の発光層のホスト材料で
あってもよい。また、前記正孔輸送層保護層の材料は、発光色が緑色である前記第２の発
光層のホスト材料であってもよい。また、前記正孔輸送層保護層の材料は、発光色が赤色
である前記第１の発光層のホスト材料であってもよい。正孔輸送層保護層として発光層の
ホスト材料を使用することにより、正孔輸送層保護層の表面が変質し、その変質した部分
にトラップサイトが形成され、発光層から移動してきた電子や励起子がそのトラップサイ
トに捕獲されるようになった場合でも、正孔輸送材料に見られるような急速な劣化を防ぐ
ことができる。さらに、正孔輸送層保護層として発光層のホスト材料を使用することによ
り、発光層と正孔輸送層保護層のHOMO準位間もしくはLUMO準位間のエネルギーギャップを
限りなく小さくすることができる。これにより、正孔輸送層保護層と発光層との界面に電
子や正孔が溜まりにくくなるので、正孔輸送層保護層と発光層との界面劣化を防止するこ
とができる。
【００１２】
好ましい態様の有機ＥＬ装置の製造方法は、前記第1の発光素子、前記第2の発光素子及
び前記第3の発光素子を含む前記複数の発光素子の陽極上に共通に正孔輸送層を形成する
工程と、前記複数の発光素子に共通する正孔輸送層保護層を前記正孔輸送層上に形成する
工程と、発光色が青色である前記第3の発光層と発光色が緑色である前記第2の発光層を前
記正孔輸送層保護層上に形成する工程と、発光色が青色である前記第3の発光層と発光色
が緑色である前記第2の発光層の形成後に、発光色が赤色である前記第1の発光層を前記正
孔輸送層保護層上に形成する工程と、前記第1の発光層、前記第2の発光層及び前記第3の
発光層を電子注入層で覆う工程とを備えることを特徴とする。現在知られている発光色が
青色の発光層および緑色の発光層は、赤色の発光層に比べると、正孔輸送層の変質がある
と、それに影響されて寿命が短くなる度合いが大きい。正孔輸送層保護層を設けた場合で
も、正孔輸送層保護層上にいくぶんかでも汚染が発生すると、青色の発光層および緑色の
発光層はその影響を受けて寿命が短くなるおそれがある。他方、発光色が赤色の発光層は
、青色の発光層および緑色の発光層に比べると、すぐに電子輸送層で覆わないと、劣化す
る度合いが大きい。発光色が青色である前記発光層と発光色が緑色である前記発光層の形
成後に、発光色が赤色である前記発光層を前記正孔輸送層保護層上に形成することによっ
て、逆の場合に比べて、正孔輸送層保護層の形成後、青色の発光層および緑色の発光層の
形成までの時間を短縮することができるし、赤色の発光層の形成後、電子輸送層の形成ま
での時間を短縮することができるので、いずれの発光色の発光層も寿命を長くすることが
できると予想される。ここで「電子輸送層」は、電子輸送層と電子注入層の機能を兼ねる
層であってもよい。
【００１３】
さらに、発光色が青色である前記第３の発光層の形成後に、発光色が緑色である前記第
２の発光層を前記正孔輸送層保護層上に形成すると好ましい。現在知られている青色の発
光層は、緑色の発光層よりも寿命がはるかに短いため、正孔輸送層保護層上にいくぶんか
でも汚染が発生すると、その影響は青色の発光層の方が緑色の発光層よりも深刻である。
緑色の発光層の形成前に青色の発光層を形成することによって、逆の場合に比べて、正孔
輸送層保護層の形成後、青色の発光層の形成までの時間を短縮することができ、結果的に
多色の有機ＥＬ装置の寿命を長くすることができる。
【００１４】
本発明に係る電子機器は、前記の有機ＥＬ装置を備えるので、寿命を長くすることがで
きる。そのような電子機器としては、例えば、有機ＥＬ装置を画像表示装置として備える
各種の機器、有機ＥＬ装置を照明装置として備える各種の機器、または有機ＥＬ装置を露
光装置として備える電子写真方式の印刷装置がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。なお、図
面においては、各部の寸法の比率は実際のものとは適宜に異なる。
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１の概略を示す断面図であり、
図２はこの有機ＥＬ装置１の平面図である。有機ＥＬ装置１は、基板１０、陽極１２、正
孔注入層１４、正孔輸送層１６、正孔輸送層保護層１８、発光層２０、電子輸送層２２、
電子注入層２４および陰極２６を備えており、図１に示す順序で、これらの層は積層され
ている。この実施の形態の有機ＥＬ装置１は、単色の画像表示装置として使用される。
【００１６】
有機ＥＬ装置１では、複数の画素（発光素子）に対応する複数の陽極１２が設けられて
おり、各陽極１２が画素に固有の画素電極として機能する。図では、３つの陽極１２しか
示さないが、実際には、図示よりも多数の画素が設けられている。正孔注入層１４から陰
極２６は、複数の画素に共通に配置されている。
【００１７】
但し、図１は実施の形態の概略を示しており、図示しないが、基板１０には、各画素に
給電するためのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）および配線、さらにはこれらを覆う無機絶縁
体の層が配置されている。また、図示しないが、公知の隔壁（セパレータ）を配置しても
よい。
【００１８】
この有機ＥＬ装置１は、ボトムエミッションタイプでもトップエミッションタイプでも
デュアルエミッションタイプでもよく、基板１０はボトムエミッションタイプまたはデュ
アルエミッションタイプでは透明材料、好ましくはガラスから形成され、トップエミッシ
ョンタイプでは透明材料または、例えばセラミックまたは金属のような不透明材料から形
成されている。
【００１９】
陽極１２の材料および厚さは、エミッションタイプに応じて適宜選択されうる。つまり
陽極１２に透光性が要求される場合には、陽極１２は、例えばＩＴＯ（indium tin oxide
）のような透明材料を主成分として形成されるか、より導電性が高い金属または合金で極
めて薄く形成される。陽極１２に透光性が要求されない場合には、陽極１２は、導電性が
高い金属または合金で厚く不透明に形成される。
【００２０】
陰極２６の材料および厚さも、エミッションタイプに応じて適宜選択されうる。つまり
陰極２６に透光性が要求される場合には、陰極２６は、例えばＩＴＯのような透明材料を
主成分として形成されるか、より導電性が高い金属または合金で極めて薄く形成される。
陰極２６に透光性が要求されない場合には、陰極２６は、導電性が高い金属または合金で
厚く不透明に形成される。
【００２１】
図示しないが、有機ＥＬ素子１の発光層２０などの層を水分および酸素から保護するた
めに、公知の封止膜で陰極２６を覆ってもよいし、公知の封止キャップを基板１０に接合
してもよい。また、この有機ＥＬ装置１をカラー画像表示装置として使用する場合、光が
放出される側にカラーフィルタを配置してもよい。
【００２２】
この有機ＥＬ装置１を製造する方法を説明する。この実施の形態では、発光層２０は低
分子材料であり、陽極１２から陰極２６までの各層は、例えば蒸着のような堆積法を用い
て真空中で形成する。
【００２３】
まず基板１０に、図示しないＴＦＴおよび配線を形成し、これらを覆う無機絶縁体の層
を形成する。さらにＴＦＴと陽極１２を接続するために、無機絶縁体の層に貫通孔を形成
した後、陽極１２を形成する。図２に示すように、陽極１２は矩形形状を有し、基板１０
上に複数形成されている。さらに、陽極１２を覆うように正孔注入層１４を形成する。さ
らに、正孔注入層１４上に正孔輸送層１６を形成する。この後、正孔輸送層１６上に正孔
輸送層保護層１８を形成する。
【００２４】
さらに、正孔輸送層保護層１８上に発光層２０を形成する。さらに、発光層２０上に電
子輸送層２２を形成する。さらに、電子輸送層２２上に電子注入層２４を形成し、この後
、電子注入層２４上に陰極２６を形成する。
【００２５】
具体的な実施の一例の詳細を以下に示す。
基板１０は、ガラスにより厚さ１ｍｍに形成した。陽極１２は、ＩＴＯで厚さ３０ｎｍ
に形成した。正孔注入層１４は、CuPc（銅フタロシアニン）により陽極１２上の厚さ２０
ｎｍに形成した。正孔輸送層１６は、ＮＰＤ（N,N’-Bis(1-naphthyl)-N,N’-diphenyl-4
,4-biphenyl）により厚さ２０ｎｍに形成した。正孔輸送層保護層１８は、発光層２０の
ホスト材料と同じである出光興産株式会社製の商品名「ＢＨ−２１５」により厚さ５ｎｍ
に形成した。正孔輸送層保護層１８の厚さは、正孔輸送層１６および発光層２０よりも小
さいことが好ましい。
【００２６】
発光層２０のホスト材料としては出光興産株式会社製の商品名「ＢＨ−２１５」を使用
し、発光層２０のドーパントの材料としては出光興産株式会社製の商品名「ＢＤ−１０２
」、「ＧＤ−２０６」、および「ＲＤ−００１」を使用した。これらの材料を共蒸着し、
厚さ３０ｎｍに形成した。
【００２７】
電子輸送層２２は、Alq３（トリス8-キノリノラトアルミニウム錯体）により、厚さ２
０ｎｍに形成した。電子注入層２４は、ＬｉＦ（フッ化リチウム）により、厚さ１ｎｍに
形成した。陰極２６は、アルミニウムにより厚さ１００ｎｍに形成した。
【００２８】
図３は、この実施の形態の効果を示すグラフである。図３において、実線は、上記の実
施例での輝度の経時的な変化を示し、破線は、正孔輸送層保護層１８がない比較例での輝
度の経時的な変化を示す。実線、破線とも、初期の輝度を１．００として規格化してある
。
【００２９】
図３から明らかなように、正孔輸送層保護層１８がない比較例では、実施例に比較して
、輝度の低下が著しい。この理由は明確ではないが、本発明者は以下のように推定する。
正孔輸送層１６を形成後、しばらく経過すると、正孔輸送層１６の表面が変質し、この変
質した正孔輸送層１６上に、上記の材料を含む発光層２０を直接形成した場合には、変質
した正孔輸送層１６に影響されて発光素子の寿命が非常に短くなる。発光層２０は、複数
の材料を共蒸着することによって形成され、これらのすべての材料の蒸着レートが安定す
るまで時間がかかる。このため、正孔輸送層１６の形成後、発光層２０を必ずしも即座に
形成することはできず、正孔輸送層１６の変質が進んでしまう。
【００３０】
これに対して、実施の形態の有機ＥＬ装置１では、正孔輸送層保護層１８を正孔輸送層
１６と発光層２０の間に設けることによって、正孔輸送層１６を正孔輸送層保護層１８で
変質から保護することができる。正孔輸送層保護層１８は単一材料であるから、複数材料
の共蒸着のようにすべての材料の蒸着レートが安定するまで待機する必要はなく、正孔輸
送層１６の形成後、短時間で正孔輸送層保護層１８を形成して変質から保護することがで
きる。さらに正孔輸送層保護層１８が正孔輸送層１６と発光層２０の間に介在することに
より、正孔輸送層１６が変質したとしてもその変質が発光層２０に与える影響を低減する
ことができる。この結果、図３に示すように、発光層２０の寿命を長くすることが可能で
ある。
【００３１】
この実施の形態では、正孔輸送層保護層１８の材料は、発光層２０のホスト材料である
。発光層２０のホスト材料は、正孔輸送材料に比べ、励起子耐性や電子耐性が高い。この
ため、ホスト材料から成る正孔輸送層保護層の表面が変質し、その変質した部分にトラッ
プサイトが形成され、発光層２０から移動してきた電子や励起子がそのトラップサイトに
捕獲されるようになった場合でも、正孔輸送材料のようには劣化が進行しない。さらに、
正孔輸送層保護層１８に発光層２０のホスト材料を用いることにより、発光層２０と正孔
輸送層保護層１８のHOMO準位間もしくはLUMO準位間のエネルギーギャップを限りなく小さ
くすることができる。これにより、正孔輸送層保護層１８と発光層２０との界面に電子や
正孔が溜まりにくくなる。このことは、正孔輸送層保護層１８との界面劣化を防止するこ
とにつながる。また、正孔輸送層保護層１８に用いる発光層２０のホスト材料によっては
、一般的な正孔輸送材料よりも、雰囲気中に含まれるわずかな酸素、水分、パーティクル
またはその他の汚染物質によって汚染されにくいことが期待される。また、発光層２０の
ホスト材料は透光性がある。さらに、正孔輸送層保護層１８の材料が発光層２０のホスト
材料であるため、発光層２０を正孔輸送層保護層になじませることが可能である。
【００３２】
正孔輸送層保護層１８に要求される性質としては、以下が挙げられる。発光しないこと
、正孔の輸送性能の著しい低下を引き起こさないこと、酸素または水分で汚染されにくい
こと、透光性があること、正孔輸送層の形成後に短時間で形成することができることであ
る。従って、正孔輸送層保護層１８の材料は、発光層２０のホスト材料が好ましい。但し
、これらの性質を満たせば、正孔輸送層保護層１８の材料は、発光層２０のホスト材料で
なくてもよい。
【００３３】
上記の実施例では、正孔注入層１４としてCuPcを使用したが、例えば出光興産株式会社
製の商品名「ＨＩ−４０６」を使用してもよい。また、正孔輸送層保護層１８としては、
ＮＰＤに代えて、例えば出光興産株式会社製の商品名「ＨＴ−３２０」を使用してもよい
。
【００３４】
＜第２の実施の形態＞
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ装置２の概略を示す断面図であり、
図４はこの有機ＥＬ装置２の平面図である。有機ＥＬ装置２は、基板３０、陽極３２、正
孔注入層３４、正孔輸送層３６、正孔輸送層保護層３８、発光層４０、電子輸送層４２、
電子注入層４４および陰極４６を備えており、図３に示す順序で、これらの層は積層され
ている。この実施の形態の有機ＥＬ装置２は、フルカラーの画像表示装置として使用され
る。
【００３５】
図２に示すように、有機ＥＬ装置２では、複数の画素（発光素子）に対応する複数の陽
極３２（３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂ）が設けられており、各陽極３２が画素に固有の画素電
極として機能する。図４及び図５では、３つの陽極３２しか示さないが、実際には、図示
よりも多数の画素が設けられている。陽極３２Ｒは赤色の画素に対応し、陽極３２Ｇは緑
色の画素に対応し、陽極３２Ｂは青色の画素に対応する。但し、これらの陽極３２（３２
Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂ）は同じ材料で同じ大きさに形成してよい。
【００３６】
また、複数の画素（発光素子）に対応する複数の発光層４０（４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂ
）が設けられており、各発光層４０が画素に固有の発光層として機能する。発光層４０Ｒ
は赤色の画素に対応し、その発光色は赤色である。発光層４０Ｒは陽極３２Ｒに重なって
いる。発光層４０Ｇは緑色の画素に対応し、その発光色は緑色である。発光層４０Ｇは陽
極３２Ｇに重なっている。発光層４０Ｂは青色の画素に対応し、その発光色は青色である
。発光層４０Ｂは陽極３２Ｂに重なっている。図では、３つの陽極３２および３つの発光
層４０しか示さないが、実際には、図示よりも多数の画素が設けられている。正孔注入層
３４から正孔輸送層保護層３８、および電子輸送層４２から陰極４６は、複数の画素に共
通に配置されている。
【００３７】
但し、図４は実施の形態の概略を示しており、図示しないが、基板３０には、各画素に
給電するためのＴＦＴおよび配線、さらにはこれらを覆う無機絶縁体の層が配置されてい
る。また、図示しないが、公知の隔壁（セパレータ）を配置してもよい。
【００３８】
この有機ＥＬ装置２は、ボトムエミッションタイプでもトップエミッションタイプでも
デュアルエミッションタイプでもよく、基板３０の材料は、第１の実施の形態の基板１０
と同様に適宜選択されうる。陽極３２および陰極４６の材料および厚さは、第１の実施の
形態の陽極１２および正孔輸送層１６と同様に、エミッションタイプに応じて適宜選択さ
れうる。
【００３９】
図示しないが、有機ＥＬ素子２の発光層４０などの層を水分および酸素から保護するた
めに、公知の封止膜で陰極４６を覆ってもよいし、公知の封止キャップを基板３０に接合
してもよい。また、光の色の純度を改善するために、光が放出される側にカラーフィルタ
を配置してもよい。
【００４０】
この有機ＥＬ装置２を製造する方法を説明する。この実施の形態では、発光層４０は低
分子材料であり、陽極３２から陰極４６までの各層は、例えば蒸着のような堆積法を用い
て真空中で形成する。
【００４１】
まず基板３０に、図示しないＴＦＴおよび配線を形成し、これらを覆う無機絶縁体の層
を形成する。さらにＴＦＴと陽極３２を接続するために、無機絶縁体の層に貫通孔を形成
した後、各色毎に個別に陽極３２（３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂ）を形成する。本実施例では
、陽極３２は矩形状に形成されている。さらに、これらの陽極３２を共通に覆うように正
孔注入層３４を形成する。さらに、正孔注入層３４上に、複数の発光素子に共通する正孔
輸送層３６を形成する。この後、正孔輸送層３６上に、複数の発光素子に共通する正孔輸
送層保護層３８を形成する。
【００４２】
さらに、正孔輸送層保護層３８上に発光色が青色である発光層４０Ｂを形成する。この
後、正孔輸送層保護層３８上に発光色が緑色である発光層４０Ｇを形成する。この後、正
孔輸送層保護層３８上に発光色が赤色である発光層４０Ｒを形成する。さらに、これらの
発光層４０上に、複数の発光素子に共通する電子輸送層４２を形成する。さらに、電子輸
送層４２上に電子注入層４４を形成し、この後、電子注入層４４上に、複数の発光素子に
共通する陰極４６を形成する。
【００４３】
具体的な実施例の詳細を以下に示す。但し、以下の実施例に本発明を限定する意図では
ない。
基板３０は、ガラスにより厚さ１ｍｍに形成することができる。陽極３２は、ＩＴＯで
厚さ３０ｎｍに形成することができる。正孔注入層３４は、CuPcまたは出光興産株式会社
製の商品名「ＨＩ−４０６」により陽極３２上の厚さ２０ｎｍに形成することができる。
正孔輸送層３６は、ＮＰＤまたは出光興産株式会社製の商品名「ＨＴ−３２０」により厚
さ２０ｎｍに形成することができる。
【００４４】
正孔輸送層保護層３８は、発光色が青色である発光層４０Ｂおよび発光色が緑色である
発光層４０Ｇのホスト材料と同じである出光興産株式会社製の商品名「ＢＨ−２１５」に
より厚さ５ｎｍに形成することができる。出光興産株式会社製の商品名「ＢＨ−２１５」
は、発光色が赤色である発光層４０Ｒのホスト材料としても使用しうる。但し、正孔輸送
層保護層３８は、発光色が赤色である発光層４０Ｒのホスト材料として使用しうるAlq３
により厚さ５ｎｍに形成することができる。いずれにせよ、正孔輸送層保護層３８の厚さ
は、正孔輸送層３６および発光層４０よりも小さいことが好ましい。
【００４５】
発光色が青色である発光層４０Ｂのホスト材料としては出光興産株式会社製の商品名「
ＢＨ−２１５」を使用し、発光層４０Ｂのドーパントの材料としては出光興産株式会社製
の商品名「ＢＤ−１０２」を使用することができる。これらの材料を共蒸着し、厚さ３０
ｎｍに形成することができる。
【００４６】
発光色が緑色である発光層４０Ｇのホスト材料としては出光興産株式会社製の商品名「
ＢＨ−２１５」を使用し、発光層４０Ｇのドーパントの材料としては出光興産株式会社製
の商品名「ＧＤ−２０６」を使用することができる。これらの材料を共蒸着し、厚さ３０
ｎｍに形成することができる。
【００４７】
発光色が赤色である発光層４０Ｒのホスト材料としてはAlq３または出光興産株式会社
製の商品名「ＢＨ−２１５」を使用し、発光層４０Ｒのドーパントの材料としては出光興
産株式会社製の商品名「ＲＤ−００１」を使用することができる。これらの材料を共蒸着
し、厚さ３０ｎｍに形成することができる。
【００４８】
電子輸送層４２は、Alq３により、厚さ２０ｎｍに形成することができる。電子注入層
４４は、ＬｉＦにより、厚さ１ｎｍに形成することができる。陰極４６は、アルミニウム
により厚さ１００ｎｍに形成することができる。
【００４９】
この実施の形態のような多色の発光層４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを有する態様では、一度
にすべての発光層４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを形成することは極めて困難である。例えば、
蒸着で形成する場合、一色の発光層を形成する間、他の発光層の領域にその発光層が堆積
しないようにマスクを施し、その色の発光層の堆積後に、別の領域にマスクを施して他の
色の発光層を堆積させる。従って、ほとんどの場合、正孔輸送層３６の形成後、発光層４
０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを発光色毎に順番に形成する必要があり、最初に形成する発光色の
発光層以外は、正孔輸送層３６形成後、形成開始まで長時間を要する。従って、正孔輸送
層３６の形成後に、正孔輸送層３６を正孔輸送層保護層３８で覆って正孔輸送層３６を変
質から保護することに大きな利点がある。従って、発光層４０の寿命を長くすることが可
能である。
【００５０】
上述した通り、正孔輸送層保護層３８の材料は、発光色が青色である発光層４０Ｂのホ
スト材料であってもよいし、あるいは発光色が緑色である発光層４０Ｇのホスト材料であ
ってもよい。あるいは正孔輸送層保護層３８の材料は、発光色が赤色である発光層４０Ｒ
のホスト材料であってもよい。発光層４０のホスト材料は、正孔輸送材料に比べ、励起子
耐性や電子耐性が高い。このため、ホスト材料から成る正孔輸送層保護層の表面が変質し
、その変質した部分にトラップサイトが形成され、発光層４０から移動してきた電子や励
起子がそのトラップサイトに捕獲されるようになった場合でも、正孔輸送材料のようには
劣化が進行しない。さらに、正孔輸送層保護層３８に発光層４０のホスト材料を用いるこ
とにより、発光層４０と正孔輸送層保護層３８のHOMO準位間もしくはLUMO準位間のエネル
ギーギャップを限りなく小さくすることができる。これにより、正孔輸送層保護層３８と
発光層４０との界面に電子や正孔が溜まりにくくなる。このことは、正孔輸送層保護層３
８との界面劣化を防止することにつながる。また、正孔輸送層保護層３８に用いる発光層
４０のホスト材料によっては、一般的な正孔輸送材料よりも、雰囲気中に含まれるわずか
な酸素、水分、パーティクルまたはその他の汚染物質によって汚染されにくいことが期待
される。また、発光層４０のホスト材料は透光性がある。さらに、正孔輸送層保護層３８
の材料が発光層４０のホスト材料であるため、発光層４０を正孔輸送層保護層になじませ
ることが可能である。このように、正孔輸送層保護層３８の材料は、発光層４０のホスト
材料が好ましい。但し、第１の実施の形態に関連して上述した正孔輸送層保護層に要求さ
れる性質を満たせば、正孔輸送層保護層３８の材料は、発光層４０のホスト材料でなくて
もよい。
【００５１】
上記の製造方法では、正孔輸送層保護層３８の形成後、発光色が青色である発光層４０
Ｂ、発光色が緑色である発光層４０Ｇ、発光色が赤色である発光層４０Ｒの順に発光層４
０を形成する。発光層４０をこの順序で形成する理由について次に説明する。
【００５２】
現在知られている発光色が青色の発光層４０Ｂおよび緑色の発光層４０Ｇは、赤色の発
光層４０Ｒに比べると、正孔輸送層３６の変質があると、それに影響されて寿命が短くな
る度合いが大きい。正孔輸送層保護層３８を設けた場合でも、正孔輸送層保護層３８上に
いくぶんかでも汚染が発生すると、青色の発光層４０Ｂおよび緑色の発光層４０Ｇはその
影響を受けて寿命が短くなるおそれがある。他方、発光色が赤色の発光層４０Ｒは、青色
の発光層４０Ｂおよび緑色の発光層４０Ｇに比べると、すぐに電子輸送層４２で覆わない
と、劣化する度合いが大きい。発光色が青色である発光層４０Ｂと発光色が緑色である発
光層４０Ｇの形成後に、発光色が赤色である発光層４０Ｒを正孔輸送層保護層３８上に形
成することによって、逆の場合に比べて、正孔輸送層保護層３８の形成後、青色の発光層
４０Ｂおよび緑色の発光層４０Ｇの形成までの時間を短縮することができるし、赤色の発
光層４０Ｒの形成後、電子輸送層４２の形成までの時間を短縮することができるので、い
ずれの発光色の発光層４０も寿命を長くすることができると予想される。
【００５３】
また、現在知られている青色の発光層４０Ｂは、緑色の発光層４０Ｇよりも寿命がはる
かに短いため、正孔輸送層保護層３８上にいくぶんかでも汚染が発生すると、その影響は
青色の発光層４０Ｂの方が緑色の発光層４０Ｇよりも深刻である。緑色の発光層４０Ｇの
形成前に青色の発光層４０Ｂを形成することによって、逆の場合に比べて、正孔輸送層保
護層３８の形成後、青色の発光層４０Ｂの形成までの時間を短縮することができ、結果的
に多色の有機ＥＬ装置の寿命を長くすることができる。以上のように、この実施の形態の
製造方法により有機ＥＬ装置の寿命を長くすることができると考えられる。
【００５４】
＜他の変形＞
上記の実施の形態の有機ＥＬ装置１，２は、正孔注入層１４または３４と正孔輸送層１
６または３６を別個に備えるが、これらの二つの層を正孔輸送層と正孔注入層の機能を兼
ねる一つの層に置き換えてもよい。また、上記の実施の形態の有機ＥＬ装置１，２は、電
子輸送層２２または４２と電子注入層２４または４４を別個に備えるが、これらの二つの
層を電子輸送層と電子注入層の機能を兼ねる一つの層に置き換えてもよい。
【００５５】
また、本発明から逸脱しない範囲で、さらに別の層を有機ＥＬ装置に設けてもよい。
【００５６】
上記の実施の形態の有機ＥＬ装置１，２では、発光層は低分子材料であり、陽極から陰
極までの各層は、例えば蒸着のような堆積法を用いて真空中で形成する。しかし、陽極か
ら陰極までの各層の少なくともいずれかをインクジェット法、ディスペンサ法などの液体
供給方法で、形成してもよい。
【００５７】
＜応用＞
次に、本発明に係る有機ＥＬ装置を適用した電子機器について説明する。図６は、上記
実施形態に係る有機ＥＬ装置１または２を画像表示装置に利用したモバイル型のパーソナ
ルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ２０００は、表示装
置としての有機ＥＬ装置１と本体部２０１０とを備える。本体部２０１０には、電源スイ
ッチ２００１およびキーボード２００２が設けられている。
図７に、上記実施形態に係る有機ＥＬ装置１または２を適用した携帯電話機を示す。携
帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２、なら
びに表示装置としての有機ＥＬ装置１を備える。スクロールボタン３００２を操作するこ
とによって、有機ＥＬ装置１に表示される画面がスクロールされる。
図８に、上記実施形態に係る有機ＥＬ装置１または２を適用した情報携帯端末（ＰＤＡ
：Personal  Digital  Assistant）を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン
４００１および電源スイッチ４００２、ならびに表示装置としての有機ＥＬ装置１を備え
る。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が
有機ＥＬ装置１に表示される。
【００５８】
本発明に係る有機ＥＬ装置が適用される電子機器としては、図６から図８に示したもの
のほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ペー
ジャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ
電話、ＰＯＳ端末、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等が挙げられる。ほかに
、像担持体に光を照射して静電潜像を形成するプリンタヘッドのような発光源に有機ＥＬ
装置１または２を用いた、電子写真方式を利用した画像印刷装置も、そのような電子機器
に含まれる。さらには、照明装置もそのような電子機器に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の概略を示す断面図である。
【図２】図１の有機ＥＬ装置の概略を示す平面図である
【図３】第１の実施の形態の効果を示すグラフである。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の概略を示す断面図である。
【図５】図４の有機ＥＬ装置の概略を示す平面図である
【図６】実施形態に係るいずれかの有機ＥＬ装置を画像表示装置に利用したモバイル型のパーソナルコンピュータを示す斜視図である。
【図７】実施形態に係るいずれかの有機ＥＬ装置を画像表示装置に利用した携帯電話機を示す斜視図である。
【図８】実施形態に係るいずれかの有機ＥＬ装置を画像表示装置に利用した情報携帯端末を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  有機ＥＬ装置、２  有機ＥＬ装置、１０  基板、１２  陽極、１４  正孔注入層、
１６  正孔輸送層、１８  正孔輸送層保護層、２０  発光層、２２  電子輸送層、２４  
電子注入層、２６  陰極、３０  基板、３２Ｒ  陽極、３２Ｇ  陽極、３２Ｂ  陽極、３
４  正孔注入層、３６  正孔輸送層、３８  正孔輸送層保護層、４０Ｒ  発光層、４０Ｇ
発光層、４０Ｂ  発光層、４２  電子輸送層、４４  電子注入層、４６  陰極。
【図１】
2009026986.tif 000003
【図２】
2009026986.tif 000004
【図３】
2009026986.tif 000005
【図４】
2009026986.tif 000006
【図５】
2009026986.tif 000007
【図６】
2009026986.tif 000008
【図７】
2009026986.tif 000009
【図８】
2009026986.tif 000010