(57)【要約】【課題】素子に含まれる金属原子の拡散を抑制し素子特性を安定化させた有機発光素子を提供する。【解決手段】陽極２と陰極７と、陽極２と陰極７とに挟持され少なくとも有機化合物層と、拡散防止層５と、電子注入層６とからなる積層体と、から構成され、拡散防止層５が結晶性無機材料からなり、電子注入層６がアルカリ金属、アルカリ金属酸化物、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属酸化物又はアルカリ土類金属塩を含むことを特徴とする、有機発光素子１０。【選択図】図１
2009170621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極と、
該陽極と該陰極とに挟持され少なくとも有機化合物層と、拡散防止層と、電子注入層とからなる積層体と、から構成され、
該拡散防止層が結晶性無機材料からなり、
該電子注入層がアルカリ金属、アルカリ金属酸化物、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属酸化物又はアルカリ土類金属塩を含むことを特徴とする、有機発光素子。
【請求項２】
前記電子注入層が、電子注入材料である有機化合物と、アルカリ金属、アルカリ金属酸化物、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属酸化物又はアルカリ土類金属塩と、からなる有機化合物層であることを特徴とする、請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項３】
前記電子注入層が、アルカリ金属、アルカリ金属酸化物、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属酸化物又はアルカリ土類金属塩のみで構成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の有機発光素子。
【請求項４】
前記拡散防止層が前記陰極と前記電子輸送層との間に設けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項５】
前記拡散防止層が前記電子注入層と電子輸送層との間に設けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項６】
前記拡散防止層が電子輸送層と有機発光層との間に設けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【請求項７】
前記結晶性無機材料と、前記電子注入層中に含まれる金属原子との間で下記式（１）の関係が成り立つことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【数１】
2009170621.tif 000011
（式（１）において、Ｒ1は、結晶性無機材料の結晶構造中に存在する格子間空隙を表す。ｒ1は、電子注入層中に含まれる金属原子の共有結合半径を表す。）
【請求項８】
前記結晶性無機材料がＳｉであり、前記金属原子がＫ，Ｃａ，Ｒｂ，Ｓｒ，Ｃｓ又はＢａであることを特徴とする、請求項７に記載の有機発光素子。
【請求項９】
前記金属原子がＣｓであり、Ｃｓ金属又はＣｓ2ＣＯ3として電子注入層に含まれることを特徴とする、請求項８に記載の有機発光素子。
【請求項１０】
前記電子注入層が、前記電子注入材料である有機化合物と、前記Ｃｓ金属又は前記Ｃｓ2ＣＯ3とを共蒸着することにより形成される層であることを特徴とする、請求項９に記載の有機発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子において、絶縁体と見なせる有機化合物に対して金属電極から電子を注入する際には、エネルギー障壁が問題となる。
【０００３】
このエネルギー障壁を低下させる方法として、Ｔａｎｇらが開示した方法がある。Ｔａｎｇらは、仕事関数の小さい金属であるＭｇを陰極として使用した（非特許文献１参照）。
【０００４】
また第二の方法として、Ｈｕｎｇらが開示した方法がある。Ｈｕｎｇらは、金属電極（陰極）とこの電極に接する有機化合物層との間に、ＬｉＦ、ＭｇＯ等といった金属化合物からなる極めて薄い層を挿入する方法を見出した（非特許文献２参照）。これにより、陰極からの電子注入障壁を低下させることが可能である。
【０００５】
さらに第三の方法として、城戸らにより特許文献１にて開示された方法がある。この方法では、陰極に接する有機化合物層の中に、金属単体、金属酸化物、金属塩等の誘電体をドーピングすることにより、電子注入障壁を低下させている。この第三の方法において、ドーピングする材料としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属やアルカリ土類金属の酸化物、アルカリ金属やアルカリ土類金属のフッ化物、アルカリ金属やアルカリ土類金属の塩化物が好んで使用される。
【０００６】
上記の３つの方法に共通することは、アルカリ金属やアルカリ土類金属が、単体又は化合物という形態で素子を構成する有機化合物層中に含まれていることが挙げられる。ただしこれらの金属原子は、電極に挟まれている有機化合物層中を拡散しながら有機分子と反応する等して、素子特性に影響を及ぼす。特に、有機化合物層の中でも有機発光層中にこれら金属原子が拡散すると、素子特性に極めて悪影響を及ぼすことが分かりつつあり、問題視されている。この課題を解決するために、それらの拡散を防止する層（拡散防止層）を挿入することが提案されている（特許文献２〜４参照）。この拡散防止層の材料としては、各種有機化合物やそれらの塩が提案されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２７０１７２号公報
【特許文献２】特開２００７−０８８０１５号公報
【特許文献３】特開２００６−１７３２３０号公報
【特許文献４】特開２００２−２３１４５７号公報
【特許文献５】特開２００７−１４０１４７号公報
【非特許文献１】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５１，９１３（１９８７）
【非特許文献２】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７０，１５２（１９９７）
【非特許文献３】金属物理学序説、幸田成康著、コロナ社、昭和５３年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、有機化合物やその塩からなる拡散防止層は、拡散防止層そのものが安定性に欠けている。特に、拡散防止層が、アルカリ金属やアルカリ土類金属を含有する有機化合物の塩からなる場合では、拡散防止層中に含まれる金属原子が他の層へ拡散するという欠点がある。
【０００９】
本発明の目的は、素子に含まれる金属原子の拡散を抑制し素子特性を安定化させた有機発光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】
【００１０】
本発明の有機発光素子は、陽極と陰極と、該陽極と該陰極とに挟持され少なくとも有機化合物層と、拡散防止層と、電子注入層とからなる積層体と、から構成され、該拡散防止層が結晶性無機材料からなり、該電子注入層がアルカリ金属、アルカリ金属酸化物、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属酸化物又はアルカリ土類金属塩を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、素子に含まれる金属原子の拡散を抑制し素子特性を安定化させた有機発光素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
まず本発明の有機発光素子について説明する。本発明の有機発光素子は、陽極と陰極と、該陽極と該陰極とに挟持され少なくとも有機化合物層と、拡散防止層と、電子注入層とからなる積層体と、から構成される。
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明の有機発光素子を説明する。
【００１４】
図１は、本発明の有機発光素子における第一の実施形態を示す断面図である。図１の有機発光素子１０は、基板１上に、陽極２、ホール輸送層３、有機発光層４、拡散防止層５、電子注入層６及び陰極７がこの順に設けられている。
【００１５】
図２は、本発明の有機発光素子における第二の実施形態を示す断面図である。図１の有機発光素子２０は、図１の有機発光素子において、拡散防止層５と電子注入層６との間に電子輸送層８が設けられている。
【００１６】
ただし、本発明による有機発光素子は、上記の実施形態に限定されるものではない。本発明の有機発光素子において、拡大防止層５は、少なくとも電子注入層に含まれる金属原子（アルカリ金属、アルカリ土類金属等）が有機発光層４へ拡散・流入するのを防ぐ層である。このため、拡散防止層５を電子注入層６と有機発光層４との間に設けていれば、いかなる層構成であってもよい。例えば、介在層として、ホール注入層、ホールブロック層、エキシトンブロック層等を設けてもよい。また、本発明の有機発光素子は、素子を構成する各層のバンドエネルギー準位や素子特性により、その層構成を変化させることができる。
【００１７】
拡大防止層５は、好ましくは、陰極７と電子輸送層８との間に設けられる。また、拡散防止層５が電子輸送層８と電子注入層６との間に設けられている実施形態や、拡散防止層５が電子輸送層８と有機発光層４との間に設けられている実施形態も好ましい。
【００１８】
本発明の有機発光素子において、拡散防止層は結晶性無機材料からなる層である。
【００１９】
結晶性無機材料とは、一般的には、結晶構造を有する単体や無機化合物である。
【００２０】
この結晶性無機材料からなる拡散防止層５は、有機化合物で構成されている層ではないために堅牢で、構成材料自体が他の層へ拡散することが無く、熱的・光学的に安定である。結晶性無機材料として、好ましくは、Ｓｉである。Ｓｉ結晶は、融点が約１４００℃であり、一般的な有機化合物よりも圧倒的に高く、熱的に非常に安定であるからである。また、Ｓｉ結晶は、化学反応を起こさない限り屈折率が変化しないことから、光学的にも安定している。このことから、拡散防止層５を構成する結晶性無機材料としてＳｉを使用することにより、長期間に渡って安定した素子を提供できる。
【００２１】
以上のように、拡散防止層５の構成材料として結晶性無機材料を使用する理由を以下に説明する。電子注入層６中に含まれる金属原子は、陽極２と陰極７との間に設けられている有機化合物層中に拡散する性質がある。このため、拡散する金属原子によって素子の特性が不安定になる。
【００２２】
そこでこの金属原子の拡散を防止するために拡散防止層５を設ける必要がある。ところでこれまでに提案されている拡散防止層５の構成材料としては、金属原子と結合が可能な有機化合物やその塩が挙げられる。
【００２３】
しかしながら、これらを拡散防止層５の構成材料として使用する場合にはいくつか問題が残る。その一つとして、構成材料である有機化合物が熱的・光学的に不安定であることが多いことが挙げられる。また他の問題として、構成材料である有機化合物の塩が金属イオンに対する対イオンとして有機化合物層全体にわたって拡散する可能性が高くなることが考えられる。対イオンの拡散も素子が不安定化する要素となり得る。
【００２４】
これに対して本発明の有機発光素子においては、拡散防止層５が有機化合物を含まない結晶性無機材料で構成されているため、これまで主流であった有機化合物やその塩から構成される拡散防止層とは異なる。
【００２５】
本発明の有機発光素子において、拡散防止層５は、格子間空隙を有する結晶性無機材料に金属原子がトラップされる物理現象を利用して、金属原子の拡散を防止している。
【００２６】
以下、図面を参照しながらこの物理現象について説明する。
【００２７】
図３は、体心立方格子における格子間空隙を示す図である。図３に示されるように、体心立方格子においては、四面体位置３１と八面体位置３２とにそれぞれ格子間空隙が存在している（非特許文献３参照）。ここで体心立方格子では四面体位置３１の方が空隙が大きく、剛体球近似において、半径０．１２６ａの金属原子が入ることができる。尚、ａとは、単位格子の大きさを表すものである。
【００２８】
図４は、面心立方格子における格子間空隙を示す図である。図４に示されるように、面心立方格子においても、四面体位置３３と八面体位置３４とにそれぞれ格子間空隙が存在している。ここで面心立方格子では八面体位置３４の方が空隙が大きく、剛体球近似において、半径０．１４６ａの金属原子が入ることができる。
【００２９】
図５は、六方最密充填構造における格子間空隙を示す図である。図５に示されるように、六方最密充填構造においても、四面体位置３５と八面体位置３６とにそれぞれ格子間空隙が存在している。ここで六方最密充填構造においては、基本構造が面心立方格子と同じであるため、八面体位置３６の方が空隙が大きい。尚、空隙に入ることができる金属原子の最大半径は面心立方格子と同様である。
【００３０】
図６は、ダイヤモンド構造における格子間空隙を示す図である。図５に示されるように、ダイヤモンド構造においては、上述の３つの構造とは異なり、この構造に特有な正四面体構造に由来する大きな格子間空隙３７を持っており、この空隙３７に金属原子が入る。またこの格子間空隙は、半径０．２２ｎｍの剛体球が入る大きさである（特許文献５参照）。
【００３１】
図７は、図６で示されるダイヤモンド構造に存在する格子間空隙に金属原子がトラップされている様子を示す図である。結晶中に存在する金属原子３８は拡散したりトラップされたりする性質を持ち、この性質は、結晶の空孔や格子間空隙の大きさ、さらに拡散する原子の大きさに依存する。つまり、本発明の有機発光素子を構成する拡散防止層５は、このような性質を利用する層であるので、特定の原子を通過させたり、トラップさせたりすることが可能である。
【００３２】
ダイヤモンド構造であるＳｉ結晶の場合、結晶中に共有結合半径が小さい金属原子が入ると、Ｓｉ結晶中の格子間空隙を伝って当該金属原子が拡散することが多い。逆に、Ｓｉ結晶中に格子間空隙とほとんど同じ大きさの金属原子か、又は格子間空隙よりもやや小さい金属原子が入ると、この格子間空隙はトラップとして働き、拡散が抑制されると考えられる。
【００３３】
ここで格子間空隙を金属原子のトラップとして機能させるためには、好ましくは、格子間空隙と金属原子の共有結合半径との間で下記式（１）に示される関係が成立する。
【００３４】
【数１】
2009170621.tif 000003
【００３５】
式（１）において、Ｒ1は、結晶性無機材料の結晶構造中に存在する格子間空隙を表す。またｒ1は、電子注入層中に含まれる金属原子の共有結合半径を表す。ところで結晶性無機材料がＳｉである場合、電子注入層中に含まれる金属原子として、好ましくは、Ｋ，Ｃａ，Ｒｂ，Ｓｒ，Ｃｓ又はＢａである。より好ましくは、Ｃｓである。
【００３６】
またＳｉ結晶の場合、その格子間空隙に半径０．２２ｎｍの原子を受容することが可能であるため、共有結合半径が０．２２５ｎｍであるＣｓ原子をトラップすることが可能である。
【００３７】
本発明の有機発光素子において、電子注入層６は、アルカリ金属、アルカリ金属酸化物、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属酸化物又はアルカリ土類金属塩を含んでいる。好ましくは、電子注入層６は、電子注入材料である有機化合物と、アルカリ金属、アルカリ金属酸化物、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属酸化物又はアルカリ土類金属塩からなる。
【００３８】
ここで電子注入層６に含まれるアルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アルカリ金属酸化物又はアルカリ土類金属酸化物の含有量は、電子注入層６全体に対して、膜厚比で０．１〜５０％である。より好ましくは、０．５〜２０％である。電子注入層６は、アルカリ金属、アルカリ金属酸化物、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属酸化物又はアルカリ土類金属塩のみで構成されている実施形態も好ましい。
【００３９】
また、電子注入層６に含まれるアルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アルカリ金属酸化物又はアルカリ土類金属酸化物として、好ましくは、Ｋ，Ｃａ，Ｒｂ，Ｓｒ，Ｃｓ又はＢａである。より好ましくは、Ｃｓである。ここで、電子注入層６にＣｓ原子が含まれる場合、好ましくは、Ｃｓ金属又はＣｓ2ＣＯ3として電子注入層６に含まれる。
【００４０】
一方、電子注入材料である有機化合物としては、後述する電子輸送材料と同様の化合物を使用することができる。
【００４１】
他方、電子注入層６は、好ましくは、電子注入材料である有機化合物とＣｓ金属又はＣｓ2ＣＯ3とを共蒸着することにより形成される層である。
【００４２】
ホール輸送層、発光層、電子輸送層の構成材料として使用される有機化合物としては、低分子材料であってもよいし、高分子材料であってもよい。また低分子材料と高分子材料とを混合してなる混合材料であってもよく、特に限定されるものではない。一方、各々の層をそれぞれ形成する際には、必要に応じてこれまで知られている材料を各層の構成材料として使用することができる。
【００４３】
電子輸送層９を構成する電子輸送材料としては、注入された電子を発光層に輸送する機能を有するものから任意に選ぶことができ、ホール輸送材料のキャリア移動度とのバランス等を考慮して適宜選択される。電子輸送材料としては、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、ピラジン誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、ペリレン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フルオレノン誘導体、アントロン誘導体、フェナントロリン誘導体、有機金属錯体等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。以下に、電子輸送材料の具体例を示す。
【００４４】
【化１】
2009170621.tif 000004
【００４５】
ホール輸送層３を構成するホール輸送材料としては、陽極からのホールの注入を容易にし、また注入されたホールを有機発光層に輸送するときに優れたモビリティを有することが好ましい。ホール注入輸送性能を有する低分子及び高分子系材料としては、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、オキサゾール誘導体、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、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、及びポリ（ビニルカルバゾール）、ポリ（シリレン）、ポリ（チオフェン）、その他導電性高分子等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではない。以下に、ホール輸送材料の具体例を示す。
【００４６】
【化２】
2009170621.tif 000005
【００４７】
【化３】
2009170621.tif 000006
【００４８】
有機発光層４を構成する発光材料としては、発光効率の高い蛍光色素や燐光材料が使用される。以下に、発光材料の具体例を示す。
【００４９】
【化４】
2009170621.tif 000007
【００５０】
陽極２を構成する材料としては、仕事関数がなるべく大きなものがよい。例えば、金、白金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、コバルト、セレン、バナジウム、タングステン等の金属単体あるいはこれらを組み合わせた合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ），酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）等の金属酸化物が使用できる。また、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフェニレンスルフィド等の導電性ポリマーも使用できる。これらの電極物質は一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を併用して使用してもよい。また、陽極は一層で構成されていてもよいし、複数の層で構成されていてもよい。
【００５１】
陰極７を構成する材料としては、上述したＩＴＯやＩＺＯ等の酸化物導電膜や、銀やアルミニウム等の金属単体やそれらを組み合わせた合金等の薄膜による半透過陰極、また半透過陰極と酸化物導電膜とを組み合わせた複合膜が用いられる。また電子輸送層及び電子注入層との組み合わせにより、電子注入性が良好な組み合わせを適宜選択することが望ましい。
【００５２】
次に、本発明の有機発光素子の製造方法について説明する。
【００５３】
有機化合物層は、一般には真空蒸着法、イオン化蒸着法、スパッタリング、プラズマ等により形成できる。また、適当な溶媒に溶解させて公知の塗布法（例えば、スピンコーティング、ディッピング、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等）により形成することもできる。尚、電子注入層６形成する場合は、好ましくは、電子注入材料である有機化合物と、Ｃｓ金属又はＣｓ2ＣＯ3とを共蒸着する。
【００５４】
陰極は、各発光画素において、構成材料や膜厚が共通していてもよいし、発光画素毎に個別の構成材料や膜厚であってもよい。また、陰極は、如何なる方法で成膜されてもよいが、一般的には、スパッタリングや蒸着等により形成することができる。
【実施例】
【００５５】
以下、実施例により本発明をされに具体的に説明していくが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５６】
＜実施例１＞
図２に示される有機発光素子を以下に示す方法で作製した。
【００５７】
ガラス基板（基板１）上に、真空蒸着法によりクロムを成膜し陽極２となる電極を形成した。このとき陽極２の膜厚を１００ｎｍとした。次に、クロム膜（陽極２）が形成されている基板（以下、陽極付基板という。）を、ＵＶ／オゾン処理を施した。
【００５８】
次に、真空蒸着装置（真空機工社製）を用いて、真空蒸着法により、洗浄後の陽極付基板上にホール輸送材料であるα−ＮＰＤを成膜しホール輸送層３を形成した。このときホール輸送層３の膜厚を６０ｎｍとし、蒸着時の真空度を１．３×１０-4Ｐａとし、成膜速度を０．２ｎｍ／ｓｅｃ〜０．３ｎｍ／ｓｅｃとした。
【００５９】
次に、真空蒸着法により、ホール輸送層３上に、ホストであるアルミキレート錯体（Ａｌｑ3）とゲストであるクマリン６とを、重量混合比で９９：１となるように共蒸着し有機発光層４を形成した。このとき有機発光層４の膜厚を３０ｎｍとし、蒸着時の真空度を１．３×１０-4Ｐａとし、成膜速度を０．２ｎｍ／ｓｅｃ〜０．３ｎｍ／ｓｅｃとした。
【００６０】
次に、発光層４上に、下記の工程によりマイクロクリスタル状のＳｉ膜を成膜し拡散防止層１６を形成した。
【００６１】
工程（ｉ）：ＤＣマグネトロンスパッタによるアモルファスＳｉ（ａ−Ｓｉ）膜の成膜
工程（ｉｉ）：ＵＨＦ（５００ＭＨｚ）−ＣＶＤによるＳｉ膜の成膜
工程（ｉ）において、ａ−Ｓｉ膜は、ＵＨＦ−ＣＶＤにおける有機化合物薄膜へのダメージを低減するために成膜した。またマグネトロンスパッタを行うにあたり、Ｓｉターゲットを使用し、０．６ＰａのＡｒガス雰囲気下で、イオン電流１０ｍＡを１０秒通電した。一方、工程（ｉｉ）において、ＵＨＦ−ＣＶＤによる成膜は、ＳｉＨ4：Ｈ2混合ガスを流量比５：２００で流しながら、チャンバー圧力を１．５Ｐａにして１分間行った。
【００６２】
次に、拡散防止層１６上に、真空蒸着によりバソフェナントロリン化合物（Ｂｐｈｅｎ）を成膜し電子輸送層５を形成した。このとき、電子輸送層５の膜厚を１０ｎｍとした。
【００６３】
次に、電子輸送層５上に、真空蒸着により、Ｂｐｈｅｎと炭酸セシウム（Ｃｓ2ＣＯ3）とを膜厚比９：１の割合で混合されるように、各々の蒸着速度を調整しながら共蒸着し、電子注入層６を形成した。このとき電子輸送層６の膜厚を４０ｎｍとした。
【００６４】
次に、電子注入層６の上に、スパッタ法によりＩＴＯを成膜し陰極７を形成した。このとき陰極７の膜厚を１５０ｎｍとした。以上のようにして有機発光素子を得た。
【００６５】
得られた有機発光素子について、直流電圧を印加して素子の発光特性を調べた。その結果、この素子は、印加電圧が７．４Ｖのときに電流密度は８０．５ｍＡ／ｃｍ2であった。またこのときの発光効率は３．４ｃｄ／Ａであった。ここでこの値を単位電流あたりの初期輝度とした。
【００６６】
次に、素子を高温高湿（６０℃、８０％）環境下で７日間保管した後、もう一度輝度測定を行った。その結果、電流密度を８０．５ｍＡ／ｃｍ2にしたときの発光効率が２．２ｃｄ／Ａであった。
【００６７】
そこで下記数式から発光効率の低下率を求めたところ、０．３５であった。
【００６８】
【数２】
2009170621.tif 000008
【００６９】
＜比較例１＞
実施例１において、拡散防止層１６の形成工程を省略した以外は、実施例１と同様の方法により有機発光素子を得た。
【００７０】
実施例１と同様の方法で素子の発光特性を調べた。その結果、この素子は、印加電圧が５．０Ｖの時の電流密度が８０．５ｍＡ／ｃｍ2であり、この時の発光効率は４．２ｃｄ／Ａと計算された。また、素子を高温高湿（６０℃、８０％）環境下で７日間保管した後の素子の発光効率は、２．１ｃｄ／Ａであった。
【００７１】
実施例１と同様の方法で発光効率の低下率を計算したところ、０．５であり、実施例１と比較して発光効率の減少が大きかった。
【００７２】
＜実施例２＞
図１に示される有機発光素子を以下に示す方法で作製した。
【００７３】
ガラス基板（基板１）上に、スパッタ法により酸化錫インジウム（ＩＴＯ）を成膜し陽極２を形成した。このとき陽極の膜厚を１２０ｎｍとした。次に、この陽極付基板をアセトン、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で順次超音波洗浄し、次いでＩＰＡで煮沸洗浄後乾燥した。次に、ＵＶ／オゾン洗浄したものを透明導電性支持基板として使用した。
【００７４】
次に、ホール輸送材料である下記式のＰＶＣｚ（３０ｍｇ）とｐ−ＴＰＤ（３０ｍｇ）とをそれぞれ使用し、濃度０．２重量％であるクロロホルム溶液を調製した。
【００７５】
【化５】
2009170621.tif 000009
【００７６】
次に、このクロロホルム溶液を透明導電性支持基板上に滴下し、最初に回転数５００ＲＰＭで１０秒、次に回転数１０００ＲＰＭで１分間スピンコートを行い、薄膜を形成した。次に、薄膜が形成されている透明導電性支持基板を真空オーブンに入れて８０℃で１０分間乾燥して、薄膜中の溶剤を完全に除去することによりホール輸送層３を形成した。このときホール輸送層３の膜厚は６０ｎｍであった。
【００７７】
次に、ホール輸送層３上に、真空蒸着により、Ａｌｑ3を蒸着し発光層４を形成した。このとき発光層４の膜厚は６０ｎｍとし、蒸着時の真空度を１．０×１０-4Ｐａとし、成膜速度を０．２ｎｍ／ｓｅｃ以上０．３ｎｍ／ｓｅｃ以下の条件とした。
【００７８】
次に、発光層４上に、実施例１と同様の条件で拡散防止層１６を成膜した。
【００７９】
次に、拡散防止層１６上に、真空蒸着により、Ｓｒを成膜して電子注入層６を形成した。このとき電子注入層６の膜厚を８５ｎｍとし、蒸着速度を１．５ｎｍ／ｓｅｃとした。
【００８０】
次に、電子輸送層６上に、真空蒸着により、Ａｌを成膜して陰極を形成した。このとき陰極の膜厚を９０ｎｍとした。
【００８１】
次に、水分の吸着によって素子劣化が起こらないように、乾燥空気雰囲気中で保護用ガラス板をかぶせ、アクリル樹脂系接着材で封止した。以上のようにして有機発光素子を得た。
【００８２】
得られた素子について、電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2に保ち８時間電圧を印加したところ、初期輝度が９０ｃｄ／ｍ2であるのに対して、８時間後の輝度は６０ｃｄ／ｍ2であった。ここで下記数式より輝度低下率を計算した。
【００８３】
【数３】
2009170621.tif 000010
【００８４】
その結果輝度低下率は、０．３３であった。
【００８５】
＜比較例２＞
実施例２において、拡散防止層の形成を省略したこと以外は、実施例２と同様の方法により有機発光素子を作製した。
【００８６】
得られた素子について、実施例２と同様に素子の性能を評価した。その結果、窒素雰囲気下で電流密度を１０ｍＡ／ｃｍ2に保ち８時間電圧を印加したところ、初期輝度が１００ｃｄ／ｍ2であるのに対して８時間後の輝度は５０ｃｄ／ｍ2であった。また実施２と同様に輝度低下率を計算したところ、０．５であり、実施例２と比較して輝度低下率が大きかった。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の有機発光素子における第一の実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の有機発光素子における第二の実施形態を示す断面図である。
【図３】体心立方格子における格子間空隙を示す図である。
【図４】面心立方格子における格子間空隙を示す図である。
【図５】六方最密充填構造における格子間空隙を示す図である。
【図６】ダイヤモンド構造における格子間空隙を示す図である。
【図７】図６で示されるダイヤモンド構造に存在する格子間空隙に金属原子がトラップされている様子を示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
１  基板
２  陽極
３  ホール輸送層
４  有機発光層
５  拡散防止層
６  電子注入層
７  陰極
８  電子輸送層
１０，２０  有機発光素子
３１，３３，３５  四面体位置に存在する格子間空隙
３２，３４，３６  八面体位置に存在する格子間空隙
３７  格子間空隙（ダイヤモンド構造）
３８  金属原子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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