JP2000260568A - 有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
有機エレクトロルミネッセンス素子Info
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- JP2000260568A JP2000260568A JP11065198A JP6519899A JP2000260568A JP 2000260568 A JP2000260568 A JP 2000260568A JP 11065198 A JP11065198 A JP 11065198A JP 6519899 A JP6519899 A JP 6519899A JP 2000260568 A JP2000260568 A JP 2000260568A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 真赤な発光を呈する有機エレクトロルミネッ
センス素子を提案する。 【解決手段】 真赤な発光を呈する有機エレクトロルミ
ネッセンス素子として 【化１３】 で示されるユーロピウム誘導体及び 【化１４】 を含有し、前記二成分を連続積層させるか、前記二成分
の混合物を積層させて発光層に用いる。
センス素子を提案する。 【解決手段】 真赤な発光を呈する有機エレクトロルミ
ネッセンス素子として 【化１３】 で示されるユーロピウム誘導体及び 【化１４】 を含有し、前記二成分を連続積層させるか、前記二成分
の混合物を積層させて発光層に用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、赤色発光を呈する
有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子に関する。
有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機化合物の高い蛍光効率に着目し、有
機化合物をＥＬ素子として利用する研究は古くから知ら
れており、種々の有機化合物を利用した有機ＥＬ素子
が、文献、特許等に発表、提案されている。本発明者も
特願平１０−６１７０５号においてアセチルアセトン系
金属錯体を発光層に用いた有機ＥＬ素子や特願平１０−
６３３７０号及び特願平１０−２６０３２８号において
カルバゾール誘導体をホール輸送層に用いた有機ＥＬ素
子等を提案している。
機化合物をＥＬ素子として利用する研究は古くから知ら
れており、種々の有機化合物を利用した有機ＥＬ素子
が、文献、特許等に発表、提案されている。本発明者も
特願平１０−６１７０５号においてアセチルアセトン系
金属錯体を発光層に用いた有機ＥＬ素子や特願平１０−
６３３７０号及び特願平１０−２６０３２８号において
カルバゾール誘導体をホール輸送層に用いた有機ＥＬ素
子等を提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述のように従来より
発光材料である種々の有機化合物が提案され、その分子
構造の検討により、青、緑、橙、黄色等の各種の発光色
の素子が提供され、赤色についても黄色がかった赤等は
得られていた。しかしながら、実際のところ所謂真赤な
発光は得られておらず、７００ｎｍ付近の発光波長を有
する素子の実現が望まれているのが現状である。
発光材料である種々の有機化合物が提案され、その分子
構造の検討により、青、緑、橙、黄色等の各種の発光色
の素子が提供され、赤色についても黄色がかった赤等は
得られていた。しかしながら、実際のところ所謂真赤な
発光は得られておらず、７００ｎｍ付近の発光波長を有
する素子の実現が望まれているのが現状である。
【０００４】
【課題を解決するために手段】このような目的を達成す
るために本発明者等は前述のアセチルアセトン系金属錯
体の研究を進めた結果、本発明に至ったものである。ア
セチルアセトンに代表される１，３−ジケトン（β−ジ
ケトン）系化合物は極めて安定なキレートを作ることは
よく知られており、例えばアセチルアセトンはＮａ，
Ｋ，Ｔｉ，Ａｕ，Ａｌ，Ｍｎ，Ｃｓ等の非常に多くの金
属と錯体を形成する。この時、β−ジケトンのリガンド
に特定の構造の原子団を導入する事により、蛍光を発す
る誘導体があり、これらを有機ＥＬ素子に利用すること
は特願平１０−６１７０５号に記述した通りである。
るために本発明者等は前述のアセチルアセトン系金属錯
体の研究を進めた結果、本発明に至ったものである。ア
セチルアセトンに代表される１，３−ジケトン（β−ジ
ケトン）系化合物は極めて安定なキレートを作ることは
よく知られており、例えばアセチルアセトンはＮａ，
Ｋ，Ｔｉ，Ａｕ，Ａｌ，Ｍｎ，Ｃｓ等の非常に多くの金
属と錯体を形成する。この時、β−ジケトンのリガンド
に特定の構造の原子団を導入する事により、蛍光を発す
る誘導体があり、これらを有機ＥＬ素子に利用すること
は特願平１０−６１７０５号に記述した通りである。
【０００５】本発明者らはさらに研究を進めた結果、
【化３】 であるβ−ジケトン誘導体及びフェナントロリン誘導体
の２種の配位子を含むユーロピウム（Ｅｕ）誘導体（錯
体）がいわゆる真赤な発光を呈することを見いだし、特
願平１１−２５６６号を特許出願したが、さらに研究の
末、β−ジケトンのＥｕ錯体と、一般にＡｌｑ3 として
知られている
の２種の配位子を含むユーロピウム（Ｅｕ）誘導体（錯
体）がいわゆる真赤な発光を呈することを見いだし、特
願平１１−２５６６号を特許出願したが、さらに研究の
末、β−ジケトンのＥｕ錯体と、一般にＡｌｑ3 として
知られている
【化４】 を含有し、前記二成分を連続積層させるか、 前記二成分の混合物を積層させる、ことにより、従来
のＥｕ錯体の発光輝度がより一層上昇することを見いだ
した。したがって、本発明は上記Ｅｕ錯体とＡｌｑ3 と
の二成分を発光層に用いた有機ＥＬ素子を提案するもの
である。なお、従来よりＥｕ錯体は赤色発光材料として
注目され、前述のように橙色に近い赤などは得られてい
たが、真赤な発光は得られていなかった。
のＥｕ錯体の発光輝度がより一層上昇することを見いだ
した。したがって、本発明は上記Ｅｕ錯体とＡｌｑ3 と
の二成分を発光層に用いた有機ＥＬ素子を提案するもの
である。なお、従来よりＥｕ錯体は赤色発光材料として
注目され、前述のように橙色に近い赤などは得られてい
たが、真赤な発光は得られていなかった。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明に係る有機ＥＬ素子は前述
のように
のように
【化５】 であるβ−ジケトン誘導体を含むＥｕ錯体、とＡｌｑ3
の二成分を含有するＥＬ素子であり、特にＥｕ錯体中の
Ｒ1，Ｒ2が
の二成分を含有するＥＬ素子であり、特にＥｕ錯体中の
Ｒ1，Ｒ2が
【化６】 の場合、Ａｌｑ3 との二成分構成にすると、単独の場合
に比べ発光輝度が上昇し、
に比べ発光輝度が上昇し、
【化７】 とＡｌｑ3 との二成分構成にすると、より発光輝度が上
昇する。Ａｌｑ3 は従来より有機ＥＬ素子の発光層に用
いられており、黄緑〜緑の発光色を呈しているが、Ｅｕ
錯体を併用した場合、その理由は不明であるが、本来自
身の有する黄緑〜緑の発光が押さえられ、逆にＥｕ錯体
の有する赤色の発光輝度を上昇させているのである。
昇する。Ａｌｑ3 は従来より有機ＥＬ素子の発光層に用
いられており、黄緑〜緑の発光色を呈しているが、Ｅｕ
錯体を併用した場合、その理由は不明であるが、本来自
身の有する黄緑〜緑の発光が押さえられ、逆にＥｕ錯体
の有する赤色の発光輝度を上昇させているのである。
【０００７】本発明に使用されるＥｕ錯体としては、
【化８】
【化９】
【化１０】
【化１１】 等を例示することができるが、特にこれらに限定するも
のではない。
のではない。
【０００８】本発明において、Ｅｕ錯体とＡｌｑ3 を積
層する場合、Ｅｕ錯体の厚み３００〜７００Åに対して
Ａｌｑ3 の膜厚は１００〜３００Åがよく、Ａｌｑ3 の
膜厚が増大すると本来のＡｌｑ3 の発光色（黄緑〜緑）
が混在することになり、Ｅｕ錯体の赤色が変化し、純粋
な赤色発光ではなくなってしまう。このことは混合した
場合も同様で、Ｅｕ錯体１００部に対してＡｌｑ3 ３０
〜６０部が良好であるが、Ａｌｑ3 がそれ以上含有する
と色変化を起こす。
層する場合、Ｅｕ錯体の厚み３００〜７００Åに対して
Ａｌｑ3 の膜厚は１００〜３００Åがよく、Ａｌｑ3 の
膜厚が増大すると本来のＡｌｑ3 の発光色（黄緑〜緑）
が混在することになり、Ｅｕ錯体の赤色が変化し、純粋
な赤色発光ではなくなってしまう。このことは混合した
場合も同様で、Ｅｕ錯体１００部に対してＡｌｑ3 ３０
〜６０部が良好であるが、Ａｌｑ3 がそれ以上含有する
と色変化を起こす。
【０００９】ここで有機ＥＬ素子について記すると、一
般に有機物を用いたＥＬ素子は、その最も簡単な構造と
して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、
陰極側から電子が注入され、陽極から正孔が注入され、
さらに、この電子が発光層において正孔と再結合し、エ
ネルギー準位が伝導帯から価電子帯に戻る際にエネルギ
ーを光として放出する現象である。従来より有機蛍光色
素を発光層とし、有機電荷輸送化合物と積層した二層構
造を有する素子や、高分子を発光材料とした素子等各種
のＥＬ素子が報告されている。今日知られている有機Ｅ
Ｌ素子の一般的構造として比較的簡単なものを記載する
と図１の様になり、陰極、発光層、有機正孔輸送層、陽
極、基板の層状構造となっており、又他の例としては電
子輸送層を加え陰極、電子輸送層、発光層、有機正孔輸
送層、陽極、基板の層状構造となっている例も見られ
る。
般に有機物を用いたＥＬ素子は、その最も簡単な構造と
して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、
陰極側から電子が注入され、陽極から正孔が注入され、
さらに、この電子が発光層において正孔と再結合し、エ
ネルギー準位が伝導帯から価電子帯に戻る際にエネルギ
ーを光として放出する現象である。従来より有機蛍光色
素を発光層とし、有機電荷輸送化合物と積層した二層構
造を有する素子や、高分子を発光材料とした素子等各種
のＥＬ素子が報告されている。今日知られている有機Ｅ
Ｌ素子の一般的構造として比較的簡単なものを記載する
と図１の様になり、陰極、発光層、有機正孔輸送層、陽
極、基板の層状構造となっており、又他の例としては電
子輸送層を加え陰極、電子輸送層、発光層、有機正孔輸
送層、陽極、基板の層状構造となっている例も見られ
る。
【００１０】一般に陰極にはアルミニウム（Ａｌ）、マ
グネシウム（Ｍｇ）、インジウム（Ｉｎ）、銀（Ａ
ｇ）、などの単体金属、あるいはＡｌ−Ｍｇ、Ａｇ−Ｍ
ｇ、Ａｌ−Ｌｉなどこれらの金属の合金で、仕事関数の
小さな材料が用いられる。
グネシウム（Ｍｇ）、インジウム（Ｉｎ）、銀（Ａ
ｇ）、などの単体金属、あるいはＡｌ−Ｍｇ、Ａｇ−Ｍ
ｇ、Ａｌ−Ｌｉなどこれらの金属の合金で、仕事関数の
小さな材料が用いられる。
【００１１】発光層には、蛍光を発する物質が用いら
れ、例えば従来はアントラセン、ナフタレン、フェナン
トレン、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、アミ
ノキノリン金属錯体、クマリン誘導体等各種化合物が用
いられ、具体的に言うならば、トリス（８−キノリノー
ル）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）マグネシ
ウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノール）ガリウ
ム等が使用されていた。
れ、例えば従来はアントラセン、ナフタレン、フェナン
トレン、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、アミ
ノキノリン金属錯体、クマリン誘導体等各種化合物が用
いられ、具体的に言うならば、トリス（８−キノリノー
ル）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）マグネシ
ウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノール）ガリウ
ム等が使用されていた。
【００１２】有機正孔輸送層としてはＮ，Ｎ’−ジフェ
ニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１
−ビフェニル４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、銅フタロ
シアニン、４，４’−４‥−トリス−｛Ｎ−（３−メチ
ルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ｝トリフェニルアミ
ン（ＭＴＤＡＴＡ）などを例示する事が出来る。
ニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１
−ビフェニル４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、銅フタロ
シアニン、４，４’−４‥−トリス−｛Ｎ−（３−メチ
ルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ｝トリフェニルアミ
ン（ＭＴＤＡＴＡ）などを例示する事が出来る。
【００１３】電子輸送層としてはフルオレノン、アント
ラキノジメタン、ジフェノキノン、〔２−（４’−ｔ−
ブチルフェニル）−５−（ビフェニル）−１，３，４−
オキサジアゾール〕等があげられる。
ラキノジメタン、ジフェノキノン、〔２−（４’−ｔ−
ブチルフェニル）−５−（ビフェニル）−１，３，４−
オキサジアゾール〕等があげられる。
【００１４】陽極には、インジウム錫酸化物（ＩＴ
Ｏ）、錫酸化物など仕事関数の大きい透明導電性材料が
使用される。
Ｏ）、錫酸化物など仕事関数の大きい透明導電性材料が
使用される。
【００１５】基板には熱的、機械的強度を有し、透明で
あれば良く、例えばガラス基板、ポリエチレン板、ポリ
プロビレン板等の透明性の高い樹脂等が使用出来る。こ
れらの各層の形成は、真空蒸着、スパッタリング、スピ
ンコーティング等の適宜な方法を適用する事が出来る。
あれば良く、例えばガラス基板、ポリエチレン板、ポリ
プロビレン板等の透明性の高い樹脂等が使用出来る。こ
れらの各層の形成は、真空蒸着、スパッタリング、スピ
ンコーティング等の適宜な方法を適用する事が出来る。
【００１６】各層の膜厚は特に限定されるものではない
が、各層は適切な膜厚に設定する必要がある。膜厚が厚
すぎると、一定の輝度を得るためには高電圧が必要とな
り、効率が低下する。さらに高電圧により劣化が進み、
寿命が短くなる不利益が生じる。一方、膜厚が薄すぎる
とピンホール等の発生により電界を加えても充分な発光
が得られない事もある。本発明に於ける各層の膜厚は１
０ｎｍ〜１０００ｍμ程度が望ましい。
が、各層は適切な膜厚に設定する必要がある。膜厚が厚
すぎると、一定の輝度を得るためには高電圧が必要とな
り、効率が低下する。さらに高電圧により劣化が進み、
寿命が短くなる不利益が生じる。一方、膜厚が薄すぎる
とピンホール等の発生により電界を加えても充分な発光
が得られない事もある。本発明に於ける各層の膜厚は１
０ｎｍ〜１０００ｍμ程度が望ましい。
【００１７】本発明はこれらの内、特に真赤な発光に使
用できる新規な組み合わせた発光層を提供する事に特徴
があり、その他の陰極、有機正孔輸送層、電子輸送層、
陽極、基板には公知の材料を使用できる。本発明のＥｕ
誘導体とＡｌｑ3 を発光層として組み込んだ有機ＥＬ素
子は１〜２Ｖの低電圧で充分な発光を呈し、５００００
時間位まで寿命を延長できる。
用できる新規な組み合わせた発光層を提供する事に特徴
があり、その他の陰極、有機正孔輸送層、電子輸送層、
陽極、基板には公知の材料を使用できる。本発明のＥｕ
誘導体とＡｌｑ3 を発光層として組み込んだ有機ＥＬ素
子は１〜２Ｖの低電圧で充分な発光を呈し、５００００
時間位まで寿命を延長できる。
【００１８】
【実施例】真空蒸着法でＩＴＯ（陽極）／ＴＰＤ（６０
０Å）／本発明の組成（表１記載）／陰極（Ａｌ−Ｌｉ
２０００Å）の順にＥＬ素子を作製した。尚、ＴＰＤと
は下に示す化合物の略名であり、その構造式は下記に示
す。 （N,N'-diphenyl-N,N'-(3-methylphenyl)1,1-biphenyl-
4,4・diamine ）
０Å）／本発明の組成（表１記載）／陰極（Ａｌ−Ｌｉ
２０００Å）の順にＥＬ素子を作製した。尚、ＴＰＤと
は下に示す化合物の略名であり、その構造式は下記に示
す。 （N,N'-diphenyl-N,N'-(3-methylphenyl)1,1-biphenyl-
4,4・diamine ）
【化１２】
【００１９】
【表１】
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、本
発明者らが見出した新規なユーロピウム誘導体とＡｌｑ
3 を組み合わせた組成を発光層に用いることにより、低
電圧で高輝度の真赤な発光を呈し、しかも寿命が長い有
機ＥＬ素子とすることができる。
発明者らが見出した新規なユーロピウム誘導体とＡｌｑ
3 を組み合わせた組成を発光層に用いることにより、低
電圧で高輝度の真赤な発光を呈し、しかも寿命が長い有
機ＥＬ素子とすることができる。
【図１】有機ＥＬ素子の一般的構造を模式的に示す断面
図である。
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小西 孝昇 神奈川県藤沢市桐原町９番地 タイホー工 業株式会社中央研究所内 (72)発明者 山本 啓介 神奈川県藤沢市桐原町９番地 タイホー工 業株式会社中央研究所内 Ｆターム(参考） 3K007 AB04 CA01 CA05 CB01 DA00 DB03 EB00 FA01
Claims (3)
- 【請求項１】 一般式 【化１】 で示されるユーロピウム誘導体、及び 【化２】 を含有し、前記二成分を連続積層させるか、前記二成分
の混合物を積層させて発光層に用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】 アリル化合物が複素環式化合物及びその
誘導体、共役系化合物及びその誘導体より選ばれた化合
物の１種以上である事を特徴とする請求項１に記載され
た有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項３】 複素環式化合物及びその誘導体がチオフ
ランの１種以上であることを特徴とする請求項２に記載
された有機エレクトロルミネッセンス素子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11065198A JP2000260568A (ja) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
| PCT/JP2000/000022 WO2000040668A1 (fr) | 1999-01-08 | 2000-01-06 | Materiau electroluminescent organique et element electroluminescent organique contenant ce materiau |
| AU18908/00A AU1890800A (en) | 1999-01-08 | 2000-01-06 | Organic electroluminescent material and organic electroluminescent element containing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11065198A JP2000260568A (ja) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000260568A true JP2000260568A (ja) | 2000-09-22 |
Family
ID=13279990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11065198A Withdrawn JP2000260568A (ja) | 1999-01-08 | 1999-03-11 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000260568A (ja) |
-
1999
- 1999-03-11 JP JP11065198A patent/JP2000260568A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
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