(57)【要約】【課題】中間層（中間電極層）での電荷移動体の形成状態に依存することなく、陽極−陰極間に電圧を印加して素子を駆動させた際、中間層から十分にキャリア（電荷）を発生させ、マルチフォトン素子としての機能を良好に発揮させることができるようにした、有機エレクトロルミネッセンス素子、及び有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動方法を提供する。【解決手段】陽極３と陰極４との間に、少なくとも有機発光層８（１３）を有する有機機能層を備えた第１発光ユニット５と第２発光ユニット６とを複数積層し、これら各発光ユニット５、６間を、中間電極層９で仕切る有機エレクトロルミネッセンス素子１である。中間電極層９に、電気的接続を得るための独立した専用の接続端子１６が設けられている。【選択図】図１
2009146860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極との間に、少なくとも有機発光層を有する有機機能層を備えた発光ユニットを複数積層し、これら各発光ユニット間を、中間電極層で仕切る有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記中間電極層に、電気的接続を得るための独立した専用の接続端子が設けられていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記陽極の接続端子と前記中間電極層の接続端子との間で、電圧を印加可能に構成されてなり、かつ、前記陰極の接続端子と前記中間電極層の接続端子との間で、電圧を印加可能に構成されてなることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
前記発光ユニットが三つ以上備えられており、それぞれが前記中間電極層で仕切られて備えられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記中間電極層が、金属酸化物からなる層を有して形成さ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エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記中間電極層は、前記金属酸化物からなる層の前記陽極側に、電子注入層を有していることを特徴とする請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記金属酸化物がモリブデン酸化物であることを特徴とする請求項４または５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
陽極と陰極との間に、少なくとも有機発光層を有する有機機能層を備えた発光ユニットを複数積層し、これら各発光ユニット間を、中間電極層で仕切る有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動方法であって、
前記陽極と前記中間電極層との間に、前記陽極と前記中間電極層との間の有機発光層が発光する閾電圧より低い電圧を印加する陽極側処理と、前記陰極と前記中間電極層との間に、前記陰極と前記中間電極層との間の有機発光層が発光する閾電圧より低い電圧を印加する陰極側処理とのうちの、少なくとも一つの処理からなる前処理工程を有し、
前記前処理工程の後に、前記有機発光層が発光する閾電圧より高い電圧を、前記陽極と前記陰極との間に印加する本駆動工程を、備えたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動方法。
【請求項８】
前記発光ユニットを三つ以上備え、それぞれが前記中間電極層で仕切られている場合に、
前記陽極側処理は、前記陽極と前記陽極に最も近い位置の中間電極層との間に電圧を印加するものとされ、
前記陰極側処理は、前記陰極と前記陰極に最も近い位置の中間電極層との間に電圧を印加するものとされ、
前記前処理工程は、隣り合う中間電極層間にこれら中間電極層間の前記有機発光層が発光する閾電圧より低い電圧を印加する中間電極層間処理と、前記陽極側処理と前記陰極側処理とのうちの、少なくとも一つの処理からなることを特徴とする請求項７記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子及び有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機エレクトロルミネッセンス素子をマルチフォトン構造化し、電流輝度効率を無制限に向上させることができるとの概念を記載した提案がなされている（特許文献１参照）。また、この概念に基づき、中間導電層あるいは電荷発生層を挟んで有機発光層形成し、マルチフォトン構造を形成する提案もなされている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
前記特許文献１には、マルチフォトン素子の中間導電層あるいは電荷発生層と呼ばれる中間層（中間電極層）の機能として、駆動時に電荷（正孔、電子）を発生させることが記載されている。すなわち、中間層（中間電極層）は、形成時にこれに接する上層側有機層と下層側有機層との間にそれぞれ電荷移動錯体を形成し、これら電荷移動錯体により、駆動時に電荷を発生させることができるようになっている。
【特許文献１】特開２００３−２７２８６４号公報
【特許文献２】特開２００６−２４７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記のマルチフォトン化した有機エレクトロルミネッセンス素子では、電荷移動体の形成状態が不十分である場合や、この形成状態が素子間でバラつく場合がある。そのような場合では、中間層（中間電極層）での電荷発生が十分になされず、例えば中間層に対して陰極側あるいは陽極側の、いずれかの発光層しか発光させることができず、マルチフォトン素子としての機能が十分に発揮されないおそれがある。
【０００５】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、中間層（中間電極層）での電荷移動体の形成状態に依存することなく、陽極−陰極間に電圧を印加して素子を駆動させた際、中間層から十分にキャリア（電荷）を発生させ、マルチフォトン素子としての機能を良好に発揮させることができるようにした、有機エレクトロルミネッセンス素子、及び有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極と陰極との間に、少なくとも有機発光層を有する有機機能層を備えた発光ユニットを複数積層し、これら各発光ユニット間を、中間電極層で仕切る有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記中間電極層に、電気的接続を得るための独立した専用の接続端子が設けられていることを特徴としている。
【０００７】
この有機エレクトロルミネッセンス素子によれば、前記中間電極層に、電気的接続を得るための独立した専用の接続端子が設けられているので、陰極と陽極との間に電圧を印加して素子を駆動させる前に、前記接続端子を用いて陽極と中間電極層との間、及び陰極と中間電極層との間に、各電極間の有機発光層が発光する閾電圧より低い電圧をそれぞれ印加することで、中間電極層に予め両キャリア（電荷）、すなわち正孔と電子とをチャージさせることが可能になる。したがって、素子の駆動前に、予め中間電極層に十分な量の電荷を貯めることができ、これにより、陽極−陰極間に電圧を印加して素子を駆動させたときには、中間電極層から十分な量のキャリア（電荷）を発生させることが可能になる。よって、マルチフォトン素子としての機能が良好に発揮されるようになる。
また、前記中間電極層に前記接続端子が設けられているので、これを利用することにより、中間電極層で仕切られた各発光ユニットについて、それぞれが独立した発光素子として機能するか否かを、マルチフォトン素子として駆動させる前に確認することができる。したがって、製造時において、素子の不良判定や不良解析を容易に行うことができる。
【０００８】
また、前記有機エレクトロルミネッセンス素子においては、前記陽極の接続端子と前記中間電極層の接続端子との間で、電圧を印加可能に構成されてなり、かつ、前記陰極の接続端子と前記中間電極層の接続端子との間で、電圧を印加可能に構成されてなるのが好ましい。
このようにすれば、例えば電圧を印加するための電源が各電極間に接続可能になっているので、前記したように素子の駆動前に電源から中間電極層に十分な量の電荷をチャージさせておくことで、マルチフォトン素子としての機能を良好に発揮させることが可能になる。
【０００９】
また、前記有機エレクトロルミネッセンス素子においては、前記発光ユニットが三つ以上備えられており、それぞれが前記中間電極層で仕切られて備えられていてもよい。
このようにすれば、発光ユニットが三つ以上直列に配設されることで、マルチフォトン素子としての機能がより良好に発揮され、したがって電流輝度効率がより一層向上する。
【００１０】
また、前記有機エレクトロルミネッセンス素子においては、前記中間電極層が、金属酸化物からなる層を有して形成されているのが好ましく、その場合に、前記中間電極層は、前記金属酸化物からなる層の前記陽極側に、電子注入層を有しているのが好ましい。さらに、前記金属酸化物がモリブデン酸化物であるのが好ましい。
このようにすれば、中間電極層が正孔及び電子からなる電荷を発生する電荷発生層として良好に機能するようになる。また、金属酸化物からなる層に電子注入層を有していれば、この金属酸化物からなる層から電子注入層を介して有機発光層に、より良好に電子が注入・輸送されるようになり、有機発光層での発光効率が高まる。
【００１１】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動方法は、陽極と陰極との間に、少なくとも有機発光層を有する有機機能層を備えた発光ユニットを複数積層し、これら各発光ユニット間を、中間電極層で仕切る有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動方法であって、
前記陽極と前記中間電極層との間に、前記陽極と前記中間電極層との間の有機発光層が発光する閾電圧より低い電圧を印加する陽極側処理と、前記陰極と前記中間電極層との間に、前記陰極と前記中間電極層との間の有機発光層が発光する閾電圧より低い電圧を印加する陰極側処理とのうちの、少なくとも一つの処理からなる前処理工程を有し、
前記前処理工程の後に、前記有機発光層が発光する閾電圧より高い電圧を、前記陽極と前記陰極との間に印加する本駆動工程を、備えたことを特徴としている。
【００１２】
この有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動方法によれば、陽極と陰極との間の有機発光層が発光する閾電圧より高い電圧を、陽極と陰極との間に印加して有機エレクトロルミネッセンス素子を発光駆動させる前に、陽極と中間電極層との間に電荷をチャージする陽極側処理と、陰極と中間電極層との間に電荷をチャージする陰極側処理とのうちの少なくとも一つの処理を行うので、中間電極層に予め十分な量の電子又は正孔を貯めることができ、これにより、陽極−陰極間に電圧を印加して素子を駆動させたときには、中間電極層から十分な量のキャリア（電荷）を発生させることができる。よって、マルチフォトン素子としての機能を良好に発揮させることができる。
【００１３】
また、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動方法においては、前記発光ユニットを三つ以上備え、それぞれが前記中間電極層で仕切られている場合に、
前記陽極側処理は、前記陽極と前記陽極に最も近い位置の中間電極層との間に電圧を印加するものとされ、
前記陰極側処理は、前記陰極と前記陰極に最も近い位置の中間電極層との間に電圧を印加するものとされ、
前記前処理工程は、隣り合う中間電極層間にこれら中間電極層間の前記有機発光層が発光する閾電圧より低い電圧を印加する中間電極層間処理と、前記陽極側処理と前記陰極側処理とのうちの、少なくとも一つの処理からなるのが好ましい。
発光ユニットが三つ以上直列に配設されており、発光駆動させる前に各電極間に十分な量の電荷をチャージさせておくので、マルチフォトン素子としての機能をより良好に発揮させることができ、したがって電流輝度効率をより一層向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明を詳しく説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の第１実施形態の概略構成図であり、図１中符号１は有機エレクトロルミネッセンス素子である。
この有機エレクトロルミネッセンス素子１は、基板２上に電極としての陽極３と陰極４とを有し、これら電極間（陽極３と陰極４との間）に、発光ユニットを二つ具備したものである。すなわち、この有機エレクトロルミネッセンス素子１は、陽極３側に第１発光ユニット５を備え、陰極４側に第２発光ユニット６を備えて構成されたものである。
【００１５】
また、この有機エレクトロルミネッセンス素子１は、発光した光を基板２側から出射する、ボトムエミッションタイプのものである。基板２は、透明ガラスや石英、透明樹脂などの透明材料によって形成されたもので、本実施形態では透明ガラスからなっている。
この基板２上には、陽極３が形成されている。陽極３は、透明導電材料によって形成されたもので、本実施形態ではスパッタ法等によって基板２上にＩＴＯ（インジウム・錫酸化物）が成膜され、形成されたものである。
【００１６】
陽極３上には、第１発光ユニット５が形成されている。第１発光ユニット５は、低分子系の有機発光層を有して構成されたもので、本実施形態では、正孔輸送層７と有機発光層８とからなる有機機能層を備えて構成されている。正孔輸送層７は、前記陽極３上に真空蒸着法によってＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミンが厚さ５０ｎｍ程度に成膜され、形成されたものである。有機発光層８は、本実施形態では、電子輸送性発光材料として一般的に知られているトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム錯体が、真空蒸着法によって正孔輸送層７上に厚さ５０ｎｍ程度に成膜され、形成されたものである。
【００１７】
このような第１発光ユニット５上には、中間電極層９が形成されている。この中間電極層９は、第１発光ユニット５と第２発光ユニット６との間を仕切るもので、電子注入層１０と電荷発生層１１とからなっている。電子注入層１０は、前記有機発光層８上に、真空蒸着法によってＬｉＦが厚さ５ｎｍ以下程度に成膜され、形成されたものである。電荷発生層１１は、本実施形態ではＭｏＯ３によって形成されたもので、前記電子注入層１０上に、真空蒸着法によってＭｏＯ３が厚さ１ｎｍ以上１００ｎｍ以下程度に成膜され、形成されたものである。
【００１８】
中間電極層９上には、第２発光ユニット６が形成されている。この第２発光ユニット６も、低分子系の有機発光層を有して構成されたもので、本実施形態では第１発光ユニット５と同じ構成に形成されている。すなわち、第２発光ユニット６は、正孔輸送層１２と有機発光層１３とからなっており、正孔輸送層１２は、前記正孔輸送層７と同様に、前記電荷発生層１１上に真空蒸着法によってＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミンが厚さ５０ｎｍ程度に成膜され、形成されたものである。また、有機発光層１３は、有機発光層８と同様に、正孔輸送層１２上に真空蒸着法によってトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム錯体が、厚さ５０ｎｍ程度に成膜され、形成されたものである。
【００１９】
このような第２発光ユニット６上には、電子注入層１４を介して陰極４が形成されている。電子注入層１４は、前記有機発光層１３上に、真空蒸着法によってＬｉＦが厚さ５ｎｍ以下程度に成膜され、形成されたものである。陰極４は、反射層を兼ねて形成されたもので、本実施形態では真空蒸着法によってアルミニウム（Ａｌ）が厚さ１００ｎｍ程度に成膜され、形成されている。
また、陰極４上には、樹脂や無機材料からなる封止層（図示せず）を介して封止基板（図示せず）が設けられている。
【００２０】
このような構成のもとに有機エレクトロルミネッセンス素子１は、陽極３と第１発光ユニット５と中間電極層９とによって第１の発光素子部を形成し、中間電極層９と第２発光ユニット６と陰極４とによって第２の発光素子部を形成した、マルチフォトン素子となっている。すなわち、第１の発光素子部では中間電極層９が電子を供給する陰極として機能し、第２の発光素子部では中間電極層９が正孔を供給する陽極として機能するようになっているのである。
【００２１】
ここで、ＭｏＯ３からなる前記電荷発生層１１は、例えばこれの上に形成される第２発光ユニット６の正孔輸送層１２との間で、酸化還元反応によってラジカルカチオンとラジカルアニオンとからなる電荷移動錯体を形成するものである。すなわち、この電荷発生層１１は、該電荷移動錯体中のラジカルカチオン状態とラジカルアニオン状態とを、電圧印加時にそれぞれ陰極方向と陽極方向とへ移動することにより、該電荷発生層１１の陽極３側に位置する第１発光ユニット５に電子注入層１４を介して電子を注入し、電荷発生層１１の陰極４側に接する第２発光ユニット６に正孔を注入するものである。
【００２２】
そして、このような構成のもとに該電荷発生層１１を含む中間電極層９は、前述したように、第１の発光素子部では陰極として機能し、第２の発光素子部では陽極として機能するようになっている。なお、このような電荷発生層１１としては、前記のＭｏＯ３（三酸化モリブデン）以外にも、例えばＶ２Ｏ５（五酸化バナジウム）やＬｉ２Ｏ（酸化リチウム）によって形成することができる。また、中間電極層９としては、電子注入層１０を設けることなく、電荷発生層１１のみから形成してもよい。
【００２３】
また、陽極３には第１の接続端子３ａが設けられ、陰極４には第１の接続端子４ａが設けられている。これによって陽極３と陰極４との間には、これら第１の接続端子３ａ、４ａを介して主電源１５から電圧が印加されるようになっており、このような構成のもとに有機エレクトロルミネッセンス素子１は、発光駆動させられるようになっている。
【００２４】
しかしながら、前記の中間電極層９における電荷発生層１１にあっては、例えばその製造条件のバラツキなどにより、電荷移動錯体の形成機能が特に初期において不十分となり、したがって有機エレクトロルミネッセンス素子１が、マルチフォトン素子としての機能を十分に発揮せず、良好に発光しないおそれがある。
【００２５】
そこで、本発明では、特に中間電極層９の電荷発生層１１に、電気的接続を得るための独立した専用の接続端子１６を設けている。また、陽極３には、前記第１の接続端子３ａとは別に第２の接続端子１７を設け、陰極４には、同様に第２の接続端子１８を設けている。これら第２の接続端子１７及び第２の接続端子１８は、それぞれ前記電荷発生層１１に設けられた接続端子１６との間に、本発明における電圧印加手段となる副電源１９ａ（１９ｂ）を接続するように構成されたものである。すなわち、第２の接続端子１７と接続端子１６との間は、副電源１９ａが接続可能に構成されており、第２の接続端子１８と接続端子１６との間は、副電源１９ｂが接続可能に構成されている。ここで、副電源１９ａ、１９ｂとしては、電池等の直流電源や、一般家庭用の電源に接続されるアダプターなどが用いられる。
【００２６】
次に、このような構成の有機エレクトロルミネッセンス素子１の駆動方法を基に、本発明の駆動方法の一実施形態について説明する。
まず、有機エレクトロルミネッセンス素子１を発光駆動させる前に、前処理として、第１発光ユニット５、第２発光ユニット６の各電極にそれぞれキャリア（電荷）をチャージする。すなわち、前記副電源１９ａの正極を陽極３の第２の接続端子１７に電気的に接続し、副電源１９ａの負極を電荷発生層１１の接続端子１６に電気的に接続することにより、前記陽極３と前記電荷発生層１１（中間電極層９）との間に副電源１９ａを電気的に接続する。そして、この副電源１９ａによって陽極３と電荷発生層１１（中間電極層９）との間に電圧を印加する。ただし、印加する電圧としては、これら陽極３と電荷発生層１１との間に配設された有機発光層８が発光する閾電圧より低い電圧とされ、本実施形態では２Ｖ程度とされる。また、印加時間については、例えば１分間程度とされるが、もちろんこれに限定されることはない。
【００２７】
このようにして電圧を印加すると、陽極３には副電源１９ａから正孔が供給され、電荷発生層１１には電子が供給される。陽極３に供給された正孔は、陽極３の内面側に正孔輸送層７が形成されているので、この正孔輸送層７の正孔吸引性によって内面側に引っ張られ、主に陽極３の内面側（正孔輸送層７との間の界面近傍）に貯められるようになる。一方、電荷発生層１１に供給された電子は、電荷発生層１１の前記陽極３側に電子注入層１０が形成されているので、この電子注入層１０の電子吸引性によって該電子注入層１０側に引っ張られ、主に電荷発生層１１の電子注入層１０側（電子注入層１０との間の界面近傍）に貯められるようになる。
【００２８】
このように陽極３と電荷発生層１１（中間電極層９）との間に副電源１９ａを電気的に接続することで、本発明における陽極側処理を行うことができる。なお、このような陽極側処理では、当然ながら、第１発光ユニット５（第１の発光素子部）はもちろん、第２発光ユニット６（第２の発光素子部）も発光することはない。
【００２９】
また、このような陽極側処理とは別に、前記副電源１９ｂの正極を電荷発生層１１の接続端子１６に電気的に接続し、副電源１９ａの負極を陰極４の第２の接続端子１８に電気的に接続することにより、前記陰極４と前記電荷発生層１１（中間電極層９）との間に副電源１９ｂを電気的に接続する。そして、この副電源１９ａによって陰極４と電荷発生層１１（中間電極層９）との間に電圧を印加する。ただし、この場合にも、印加する電圧としては、これら陰極４と電荷発生層１１との間に配設された有機発光層１３が発光する閾電圧より低い電圧とされ、本実施形態では２Ｖ程度とされる。また、印加時間についても、例えば１分間程度とされる。
【００３０】
このようにして電圧を印加すると、陰極４には副電源１９ｂから電子が供給され、電荷発生層１１には正孔が供給される。陰極４に供給された電子は、陰極４の内面側に電子注入層１４が形成されているので、この電子注入層１４の電子吸引性によって該電子注入層１４側に引っ張られ、主に陰極４の電子注入層１４側（電子注入層１４との間の界面近傍）に貯められるようになる。一方、電荷発生層１１に供給された正孔は、電荷発生層１１の前記陰極４側に正孔輸送層１２が形成されているので、この正孔輸送層１２の正孔吸引性によって陰極４側に引っ張られ、主に電荷発生層１１の正孔輸送層１２側（正孔輸送層１２との間の界面近傍）に貯められるようになる。
【００３１】
このように陰極４と電荷発生層１１（中間電極層９）との間に副電源１９ｂを電気的に接続することで、本発明における陰極側処理を行うことができる。そして、このような陽極側処理と陰極側処理とにより、本発明における前処理工程が構成されている。ただし、本発明の前処理工程は、陽極側処理と陰極側処理との両方を行うのが好ましいものの、いずれか一方のみを行うようにしてもよい。なお、前記の陰極側処理でも、前記陽極側処理と同様に、第２発光ユニット６（第２の発光素子部）はもちろん、第１発光ユニット５（第１の発光素子部）も発光することはない。
【００３２】
このようにして陽極側処理と陰極側処理とからなる前処理工程を行ったら、副電源１９ａ、１９ｂを各接続端子から外す。そして、その状態で陽極３と陰極４との間に主電源１５を電気的に接続し、本発明における本駆動工程として、この主電源１５から陽極３と陰極４との間に電圧を印加する。その際、前記の陽極側処理や陰極側処理とは異なり、陽極３と陰極４との間の有機発光層、すなわち、第１発光ユニット５の有機発光層８、第２発光ユニット６の有機発光層１３がいずれも発光する閾電圧より高い電圧を、陽極３と陰極４との間に印加する。
【００３３】
すると、特に駆動初期において、電荷発生層１１での電荷移動錯体の形成が不十分であり、したがって電荷発生層１１でキャリア（電荷）の発生が十分になされない場合でも、前述したように予め電荷発生層１１にはキャリア（電荷）がチャージされ貯められているので、このキャリア（電荷）がそれぞれ対応する有機発光層８（１３）側に流れることにより、有機発光層８、１３は良好に発光するようになる。
【００３４】
すなわち、電荷発生層１１の第１発光ユニット５側には電子がチャージされて貯められており、第２発光ユニット６側には正孔がチャージされて貯められているので、これら電子や正孔がそれぞれ有機発光層８（１３）側に流れ、陽極３から流れてきた正孔と再結合し、あるいは陰極４から流れてきた電子と再結合することにより、有機発光層８、１３は良好に発光するのである。なお、このように特に駆動初期において、前記の陽極側処理と陰極側処理とによるキャリアチャージ効果によって有機発光層８、１３を良好に発光させた後には、本駆動工程を続けて行うことにより、有機発光層８、１３を引き続き良好に発光させることができる。
【００３５】
すなわち、本駆動工程を続けることにより、電荷発生層１１での電荷移動錯体の形成が良好に進み、また、陽極３から供給された正孔が一部中間電極層９を突き抜けて第２発光ユニット６側に供給され、一方、陰極４から供給された電子が一部中間電極層９を突き抜けて第１発光ユニット５側に供給されることにより、有機発光層８、１３は良好に発光し続けるようになるのである。
【００３６】
したがって、このような有機エレクトロルミネッセンス素子１の駆動方法によれば、陽極側処理と陰極側処理とのうちの少なくとも一つの処理からなる前処理工程を行い、電荷発生層１１（中間電極層９）に予め十分な量の電子又は正孔を貯めておくので、陽極３−陰極４間に電圧を印加して本駆動工程を行ったときには、特にその初期においても中間電極層９から十分な量のキャリア（電荷）を発生させることができ、これによってマルチフォトン素子としての機能を良好に発揮させることができる。
【００３７】
また、前記の有機エレクトロルミネッセンス素子１にあっては、中間電極層９の電荷発生層１１に、電気的接続を得るための独立した専用の接続端子１６を設けているので、前記の本駆動工程の前に、この接続端子１６を用いて前処理工程を行うことができる。したがって、電荷発生層１１（中間電極層９）に予めキャリア（電荷）をチャージしておくことにより、本駆動工程のときには、特にその初期においても中間電極層９から十分な量のキャリア（電荷）を発生することができ、これによってマルチフォトン素子としての機能を良好に発揮するようになる。
【００３８】
また、中間電極層９（電荷発生層１１）に接続端子１６を設けているので、これを利用することにより、中間電極層９で仕切られた第１発光ユニット５、第２発光ユニット６について、それぞれ独立した発光素子として機能するか否かを、マルチフォトン素子として両方を同時に発光駆動させる前に、確認することができる。すなわち、前記の副電源１９ａ、１９ｂ、あるいは別途用意した検査用の電源（図示せず）から、それぞれ対応する発光ユニット５（６）に対して電圧を印加する。その際、前記の前処理工程（陽極側処理、陰極側処理）とは異なり、対応する発光ユニット５（６）における有機発光層８（１３）が発光する閾電圧より高い電圧を、陽極３あるいは陰極４と中間電極層９（電荷発生層１１）との間に印加する。すると、各発光ユニット５（６）がそれぞれ良品であれば、それぞれが単独で所望の発光をなすようになる。したがって、マルチフォトン素子として機能させた際にも、この有機エレクトロルミネッセンス素子１は良好に発光するようになると判定される。
【００３９】
一方、工程上の不具合等により、発光ユニット５（６）のうちのいずれか（あるいは両方）が不良となっている場合には、前記の各発光ユニット毎の発光検査によって所望の発光が得られないことが分かる。その場合には、該当する発光ユニットが不良であると判断され、したがって有機エレクトロルミネッセンス素子１そのものも不良であると判定される。
したがって、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子１にあっては、製造時において、素子自体の不良判定を行うことができ、さらに、いずれの発光ユニットに不良の原因があるかといった不良解析も、容易に行うことができる。
なお、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子１にあっては、特別な使用方法として、第１発光ユニット５のみ、あるいは第２発光ユニット６のみを、単独で発光させることもできる。
【００４０】
（第２実施形態）
図２は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の第２実施形態の概略構成図であり、図２中符号２０は有機エレクトロルミネッセンス素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）である。この有機エレクトロルミネッセンス素子２０が図１に示した有機エレクトロルミネッセンス素子１と異なるところは、陽極３と陰極４との間に、発光ユニットを三つ具備した点である。すなわち、この有機エレクトロルミネッセンス素子２０は、陽極３側から順に、第１発光ユニット２１、第２発光ユニット２２、第３発光ユニット２３を備えて構成されている。
【００４１】
これら各発光ユニット２１、２２、２３は、いずれも、第１実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子１における各発光ユニット５、６と同一に形成されたもので、陽極３側に正孔輸送層（図示せず）を、陰極側に有機発光層（図示せず）を、それぞれ形成配置したものである。そして、これら各発光ユニット２１、２２、２３の間には、これらの間を仕切った状態で、中間電極層２４、２５が形成されている。これら中間電極層２４、２５も、第１実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子１における中間電極層９と同一に形成されたもので、陽極３側に電子注入層（図示せず）を、陰極４側に電荷発生層（図示せず）を、それぞれ形成配置したものである。
【００４２】
また、この第２実施形態では、前記の第１実施形態と同様に、各中間電極層２４、２５のそれぞれの電荷発生層に、電気的接続を得るための独立した専用の接続端子２６ａ（２６ｂ）が設けられている。したがって、この有機エレクトロルミネッセンス素子２０では、陽極３の第２の接続端子１７と前記接続端子２６ａとの間、この接続端子２６ａと前記接続端子２６ｂとの間、さらに接続端子２６ｂと陰極４の第２の接続端子１８との間に、それぞれ副電源２７ａ（２７ｂ、２７ｃ）が接続されるようになっている。
【００４３】
このような構成の有機エレクトロルミネッセンス素子２０を駆動するには、まず、有機エレクトロルミネッセンス素子１を発光駆動させる前に、前処理として、第１発光ユニット２１、第２発光ユニット２２、第３発光ユニット２３の各電極にそれぞれキャリア（電荷）をチャージする。すなわち、前記副電源２７ａの正極を陽極３の第２の接続端子１７に電気的に接続し、副電源２７ａの負極を中間電極層２４の接続端子２６ａに電気的に接続することにより、前記陽極３と前記中間電極層２４との間に副電源２７ａを電気的に接続する。
【００４４】
そして、この副電源２７ａによって陽極３と中間電極層２４との間に電圧を印加する。ただし、印加する電圧としては、第１実施形態と同様に、第１発光ユニット２１における有機発光層が発光する閾電圧より低い電圧（２Ｖ程度）とされる。また、印加時間についても、例えば１分間程度とされる。このようにして電圧を印加すると、第１実施形態における第１発光ユニット５の場合と同様に、陽極３の内面側に正孔が貯められ、中間電極層２４における電荷発生層の電子注入層側に電子が貯められるようになる。
【００４５】
このように陽極３と中間電極層２４との間に副電源２７ａを電気的に接続することで、本発明における陽極側処理を行うことができる。
また、このような陽極側処理とは別に、前記副電源２７ｃの正極を中間電極２５の接続端子２６ｂに電気的に接続し、副電源２７ｃの負極を陰極４の第２の接続端子１８に電気的に接続することにより、前記陰極４と中間電極層２５との間に副電源２７ｃを電気的に接続する。そして、この副電源２７ｃによって陰極４と中間電極層２５との間に電圧を印加することにより、本発明における陰極側処理を行うことができる。
【００４６】
また、これら陽極側処理と陰極側処理とは別に、本実施形態では、中間電極層間処理を行う。この中間電極層間処理では、まず、副電源２７ｂの正極を中間電極層２４の接続端子２６ａに電気的に接続し、副電源２７ｂの負極を中間電極層２５の接続端子２６ｂに電気的に接続することにより、前記中間電極層２４と前記中間電極層２５との間に副電源２７ｂを電気的に接続する。
【００４７】
そして、この副電源２７ｂによって中間電極層２４と中間電極層２５との間に電圧を印加する。ただし、印加する電圧としては、やはり、第２発光ユニット２２における有機発光層が発光する閾電圧より低い電圧（２Ｖ程度）とされる。また、印加時間についても、例えば１分間程度とされる。このようにして電圧を印加すると、前記第１発光ユニット２１の場合と同様に、中間電極層２４の陰極４側に正孔が貯められ、中間電極層２５の陽極３に電子が貯められるようになる。
このような陽極側処理と陰極側処理と中間電極層間処理とにより、本発明における前処理工程が構成されている。ただし、本発明の前処理工程は、これらの処理を全て行うのが好ましいものの、いずれか一つのみを行うようにしてもよい。
【００４８】
このようにして陽極側処理と陰極側処理と中間電極層間処理とからなる前処理工程を行ったら、副電源２７ａ、２７ｂ、２７ｃを各接続端子から外す。そして、その状態で陽極３と陰極４との間に主電源１５を電気的に接続し、本発明における本駆動工程として、陽極３と陰極４との間に電圧を印加する。その際、第１発光ユニット２１、第２発光ユニット２２、第３発光ユニット２３の各有機発光層がそれぞれ発光するように、各有機発光層の閾電圧より高い電圧を、陽極３と陰極４との間に印加する。
【００４９】
すると、特に駆動初期において、電荷発生層（中間電極層２４、２５）での電荷移動錯体の形成が不十分であり、したがって電荷発生層でキャリア（電荷）の発生が十分になされない場合でも、前述したように予め電荷発生層にキャリア（電荷）がチャージされ貯められているので、このキャリア（電荷）がそれぞれ対応する有機発光層側に流れることにより、有機発光層は良好に発光するようになる。
【００５０】
したがって、この有機エレクトロルミネッセンス素子２０の駆動方法にあっても、前処理工程を行って中間電極層２４、２５に予め十分な量の電子又は正孔を貯めておくので、陽極３−陰極４間に電圧を印加して本駆動工程を行ったときには、特にその初期においても中間電極層２４、２５からそれぞれ十分な量のキャリア（電荷）を発生させることができ、これによってマルチフォトン素子としての機能を良好に発揮させることができる。
【００５１】
また、この有機エレクトロルミネッセンス素子２０にあっては、中間電極層２４、２５にそれぞれ接続端子２６ａ（２６ｂ）を設けているので、これら接続端子２６ａ、２６ｂを用いて前処理工程を行うことにより、中間電極層２４、２５に予めキャリア（電荷）をチャージしておくことができる。したがって、本駆動工程のときには、特にその初期においても中間電極層２４、２５から十分な量のキャリア（電荷）を発生することができ、これによってマルチフォトン素子としての機能を良好に発揮するようになる。
【００５２】
さらに、この有機エレクトロルミネッセンス素子２０にあっても、第１実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子１と同様に、製造時において素子自体の不良判定を行うことができ、さらに、いずれの発光ユニットの不良に原因があるかといった不良解析も容易に行うことができる。
また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子２０にあっても、特別な使用方法として、第１発光ユニット２１のみ、第２発光ユニット２２のみ、あるいは第３発光ユニット２３のみを、それぞれ単独で発光させることもできる。
【００５３】
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、前記実施形態では、各発光ユニットを構成する有機発光層として低分子系の有機発光材料を用い、これら有機発光層や正孔輸送層についても蒸着法で成膜するようにしたが、例えば、有機発光層として高分子系の有機発光材料などの湿式塗布可能な材料を用い、スピンコート法や液滴吐出法（インクジェット法）等の液相法で成膜を行うようにしてもよい。その場合に、有機発光層以外の発光ユニットを構成する層についても、正孔輸送層以外に、正孔注入層や電子輸送層、キャリアブロック層等を備えるようにしてもよい。
また、中間電極層については、電子注入層を備えることなく、電荷発生層のみで構成するようにしてもよい。
さらに、発光ユニットの数については二つ以上であればよく、四つ以上積層する構造としてもよい。
【００５４】
（ラインヘッド）
次に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の応用例として、この有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたラインヘッドについて説明する。図３は、有機エレクトロルミネッセンス素子を多数形成してなるラインヘッド５０と、このラインヘッド５０を備えてなる画像形成装置１００を示す概略構成図である。
【００５５】
ラインヘッド５０は、前記第１実施形態または第２実施形態２におけるマルチフォトン構造の有機エレクトロルミネッセンス素子５１（有機エレクトロルミネッセンス素子１または有機エレクトロルミネッセンス素子２０）を、感光体ドラム７０の回転軸７４に沿って多数配列してなる発光素子列５２と、有機エレクトロルミネッセンス素子５１を駆動させる駆動素子からなる駆動素子群（図示せず）と、これら駆動素子（駆動素子群）の駆動を制御する制御回路群５３とを備えて構成されたものである。有機エレクトロルミネッセンス素子５１、駆動素子群及び制御回路群５３は、長細い矩形の素子基板２上に一体形成されている。
【００５６】
また、このラインヘッド５０を備えてなる画像形成装置１００は、転写媒体６０の走行経路の近傍に、像担持体としての感光体ドラム７０を備えている。感光体ドラム７０の周囲には、感光体ドラム７０の回転方向（図中に矢印で示す）に沿って、前記ラインヘッド５０を含む露光装置７１、現像装置７２及び転写ローラ７３が順次配設されている。感光体ドラム７０は、回転軸７４の周りに回転可能に設けられたもので、その外周面には、回転軸方向中央部に感光面７０Ａが形成されている。露光装置７１及び現像装置７２は、感光体ドラム７０の回転軸７４に沿って長軸状に配置されており、その長軸方向の幅は、感光面１６Ａの幅と概ね一致して形成されている。
【００５７】
露光装置７１は、前記ラインヘッド５０と、複数のレンズ素子７５を有した結像光学素子７６とを備えて構成されている。ラインヘッド５０と結像光学素子７６とは、互いにアライメントされた状態で図示略のヘッドケースによって保持され、感光体ドラム７０上に固定されている。
結像光学素子７６は、日本板硝子株式会社製のセルフォック（登録商標）レンズ素子と同様の構成からなり、前記ラインヘッド５０から放射された光Ｌを正立等倍結像させるレンズ素子７５を、感光体ドラム７０の回転軸７４に沿って千鳥状に２列配列（配置）してなるレンズ素子列７７を備えて構成されたものである。
【００５８】
この画像形成装置１００では、まず、感光体ドラム７０が回転する過程において、露光装置７１の上流側に設けられた図示略の帯電装置により感光体ドラム７０の表面（感光面７０Ａ）が例えば正（＋）に帯電され、次いで露光装置７１により感光体ドラム７０の表面が露光されて表面に静電潜像ＬＡが形成される。さらに、現像装置７２の現像ローラ７８により、トナー（現像剤）７９が感光体ドラム７０の表面に付与され、静電潜像ＬＡの電気的吸着力によって静電潜像ＬＡに対応したトナー像が形成される。なお、トナー粒子は正（＋）に帯電されている。
【００５９】
現像装置７２によるトナー像の形成後は、感光体ドラム７０の更なる回転によりトナー像が転写媒体６０に接触し、転写ローラ７３により転写媒体６０の背面からトナー像のトナー粒子とは逆極性の電荷（ここでは負（−）の電荷）が付与され、これに応じて、トナー像を形成するトナー粒子が感光体ドラム７０の表面から転写媒体６０に吸引され、トナー像が転写媒体６０の表面に転写される。
【００６０】
このような画像形成装置１００においてラインヘッド５０は、その発光画素となる有機エレクトロルミネッセンス素子５１が、前記したマルチフォトン構造の有機エレクトロルミネッセンス素子１（２０）からなっているので、特に初期における発光特性に優れ、さらに、高効率化、長寿命化等が図られたものとなる。したがって、このような有機エレクトロルミネッセンス素子５１を備えたラインヘッド５０は、優れた発光特性を発揮し、良好に露光することができるので、優れた印刷品質を得ることができる。
【００６１】
なお、本発明の製造方法によって得られた有機エレクトロルミネッセンス素子は、前記のラインヘッドに限らず、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイなど種々の発光装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】第１実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子の概略構成を示す側断面図である。
【図２】第２実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子の概略構成を示す側断面図である。
【図３】本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を有するラインヘッド及び画像形成装置の説明図である。
【符号の説明】
【００６３】
１、２０…有機エレクトロルミネッセンス素子、２…基板、３…陽極、４…陰極、５、２１…第１発光ユニット、６、２２…第２発光ユニット、２３…第３発光ユニット、８、１３…有機発光層、９、２４、２５…中間電極層、１０、１４…電子注入層、１１…電荷発生層、１６、２６ａ、２６ｂ…接続端子、１９ａ、１９ｂ、２７ａ、２７ｂ、２７ｃ…副電源、５０…ラインヘッド、５１…有機エレクトロルミネッセンス素子
【図１】
2009146860.tif 000003
【図２】
2009146860.tif 000004
【図３】
2009146860.tif 000005