JP2001233882A - エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
エレクトロルミネッセンス素子Info
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- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Other In-Based Heterocyclic Compounds (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】新規な電子輸送材料を用い、高い発光輝度、発
光効率および量子効率を有するとともに、耐熱性や耐久
性にも優れた新規なEL素子を提供する。 【解決手段】本発明のEL素子10は、ガラス基板1
と、透明電極であるITO電極2と、正孔注入層3と、
発光層4と、電子輸送層5と、背面電極であるMgAg
電極6とを具え、これらがこの順に積層されて構成され
ている。そして、電子輸送層5が、1,3,5-トリス
[5-(ジメシチルボリル)−2−チエニル]ベンゼンなる
有機化合物から構成されていることを特徴とする。
光効率および量子効率を有するとともに、耐熱性や耐久
性にも優れた新規なEL素子を提供する。 【解決手段】本発明のEL素子10は、ガラス基板1
と、透明電極であるITO電極2と、正孔注入層3と、
発光層4と、電子輸送層5と、背面電極であるMgAg
電極6とを具え、これらがこの順に積層されて構成され
ている。そして、電子輸送層5が、1,3,5-トリス
[5-(ジメシチルボリル)−2−チエニル]ベンゼンなる
有機化合物から構成されていることを特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エレクトロルミネ
ッセンス素子に関し、さらに詳しくは、青色およびフル
カラーフラットパネルディスプレイなどに好適に使用す
ることのできるエレクトロルミネッセンス素子に関す
る。
ッセンス素子に関し、さらに詳しくは、青色およびフル
カラーフラットパネルディスプレイなどに好適に使用す
ることのできるエレクトロルミネッセンス素子に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年のフルカラーのフラットパネルディ
スプレイなどの発達に伴って、高輝度・高効率かつ多色
発光可能な有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、
略して「EL素子」という場合がある)の開発の要求が高
まっている。フルカラーを実現するためには、赤、緑お
よび青色発光を得ることが基本となるが、なかでも優れ
た特性を示す青色発光有機EL素子の報告例は極めて少
なく、その開発は重要な研究課題の一つとなっている。
スプレイなどの発達に伴って、高輝度・高効率かつ多色
発光可能な有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、
略して「EL素子」という場合がある)の開発の要求が高
まっている。フルカラーを実現するためには、赤、緑お
よび青色発光を得ることが基本となるが、なかでも優れ
た特性を示す青色発光有機EL素子の報告例は極めて少
なく、その開発は重要な研究課題の一つとなっている。
【0003】高輝度・高効率の発光を得るためには、発
光層へ注入される電荷密度を高くすること、および、正
孔と電子の数のバランスを良くすることが重要である。
このため、電極と発光層との間に、適切な正孔輸送層あ
るいは電子輸送層を積層することが行われている。正孔
輸送層あるいは電子輸送層を積層することは、EL素子
の特性向上に対して次に示す二つの効果があると考えら
れている。すなわち、電極から有機層への正孔あるいは
電子注入の障壁を下げ、より効率良く電荷を有機層に注
入することにより、電荷密度を高くできること、およ
び、正孔輸送層あるいは電子輸送層が、電荷が対電極に
抜け出ることを防ぐブロッキング層としての役割を果た
し、正孔・電子の数のバランスが良くなること、であ
る。
光層へ注入される電荷密度を高くすること、および、正
孔と電子の数のバランスを良くすることが重要である。
このため、電極と発光層との間に、適切な正孔輸送層あ
るいは電子輸送層を積層することが行われている。正孔
輸送層あるいは電子輸送層を積層することは、EL素子
の特性向上に対して次に示す二つの効果があると考えら
れている。すなわち、電極から有機層への正孔あるいは
電子注入の障壁を下げ、より効率良く電荷を有機層に注
入することにより、電荷密度を高くできること、およ
び、正孔輸送層あるいは電子輸送層が、電荷が対電極に
抜け出ることを防ぐブロッキング層としての役割を果た
し、正孔・電子の数のバランスが良くなること、であ
る。
【0004】これまでに、正孔輸送材料については、有
望な材料がいくつか報告されてきた。例えば、本発明者
が合成して作り出した4,4’,4”−トリス(3−メ
チルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(以
下、略して「m−MTDATA」と呼ぶことがある)
が、正孔注入電極であるITO電極に接する正孔輸送材
料として優れた性能を有することが報告されている(A
pplied Physics Letters,vo
l.65,pp.807−809(1994))。しか
し、電子輸送材料については、有望な材料が報告されて
いないのが現状である。
望な材料がいくつか報告されてきた。例えば、本発明者
が合成して作り出した4,4’,4”−トリス(3−メ
チルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(以
下、略して「m−MTDATA」と呼ぶことがある)
が、正孔注入電極であるITO電極に接する正孔輸送材
料として優れた性能を有することが報告されている(A
pplied Physics Letters,vo
l.65,pp.807−809(1994))。しか
し、電子輸送材料については、有望な材料が報告されて
いないのが現状である。
【0005】例えば、有機EL素子用の電子輸送層とし
て、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(以下、
略して「Alq3」と呼ぶことがある)なる有機金属錯
体が、一般に広く用いられている。Alq3は、適度な
電子親和力を有し、背面電極からの電子の注入に対する
障壁が小さく、有機層に電子を効率よく注入できる。
て、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(以下、
略して「Alq3」と呼ぶことがある)なる有機金属錯
体が、一般に広く用いられている。Alq3は、適度な
電子親和力を有し、背面電極からの電子の注入に対する
障壁が小さく、有機層に電子を効率よく注入できる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Alq
3を電子輸送層に用いる場合、発光層からAlq3層に
正孔注入が起こってAlq3が緑色に発光する場合が多
く、青色発光有機EL素子用の電子輸送材料として用い
ることはできない。したがって、高輝度・高効率な青色
発光EL素子を開発できないのが現状であった。
3を電子輸送層に用いる場合、発光層からAlq3層に
正孔注入が起こってAlq3が緑色に発光する場合が多
く、青色発光有機EL素子用の電子輸送材料として用い
ることはできない。したがって、高輝度・高効率な青色
発光EL素子を開発できないのが現状であった。
【0007】本発明は、高い発光輝度、発光効率および
量子効率を有するとともに、耐熱性や耐久性に優れる新
規なEL素子を提供することを目的とする。
量子効率を有するとともに、耐熱性や耐久性に優れる新
規なEL素子を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のEL素子は、基
板と、透明電極と、正孔注入層と、発光層と、電子輸送
層と、背面電極とを具え、これらがこの順に積層されて
構成されている。そして、前記電子輸送層が1,3,5
−トリス[5−(ジメシチルボリル)−2−チエニル]
ベンゼン(以下、略して「TMB−TB」と呼ぶことがあ
る)なる有機化合物から構成されていることを特徴とす
る。
板と、透明電極と、正孔注入層と、発光層と、電子輸送
層と、背面電極とを具え、これらがこの順に積層されて
構成されている。そして、前記電子輸送層が1,3,5
−トリス[5−(ジメシチルボリル)−2−チエニル]
ベンゼン(以下、略して「TMB−TB」と呼ぶことがあ
る)なる有機化合物から構成されていることを特徴とす
る。
【0009】TMB−TBは、本発明者が合成した新規
有機化合物である。TMB−TBの還元電位は、これま
で広く電子輸送材料として用いられてきたAlq3と同
程度であり、Alq3と同様、優れた電子輸送材料とし
て用いることができる。また、TMB−TBの酸化電位
は、Alq3に比べて高い。したがって、Alq3に比
べて、発光層へ注入された正孔が背面電極に抜け出るこ
とを防ぐ正孔ブロッキング層としてより有効に作用する
ことを示しており、正孔と電子を発光層に効率よく滞留
させることができる。さらには、TMB−TBの酸化電
位と還元電位の差、すなわちバンドギャップは広く、青
色の光を吸収しないという特徴を有している。したがっ
て、TMB−TBは、青色発光EL素子における電子輸
送材料として使用することが可能である。
有機化合物である。TMB−TBの還元電位は、これま
で広く電子輸送材料として用いられてきたAlq3と同
程度であり、Alq3と同様、優れた電子輸送材料とし
て用いることができる。また、TMB−TBの酸化電位
は、Alq3に比べて高い。したがって、Alq3に比
べて、発光層へ注入された正孔が背面電極に抜け出るこ
とを防ぐ正孔ブロッキング層としてより有効に作用する
ことを示しており、正孔と電子を発光層に効率よく滞留
させることができる。さらには、TMB−TBの酸化電
位と還元電位の差、すなわちバンドギャップは広く、青
色の光を吸収しないという特徴を有している。したがっ
て、TMB−TBは、青色発光EL素子における電子輸
送材料として使用することが可能である。
【0010】また、TMB−TBは、160℃という極
めて高いガラス転移温度を有しており、このような高温
条件下においてもアモルファス状態を保持する。また、
蒸着あるいはスピンコート法によって作製したアモルフ
ァス薄膜が長期間放置しても結晶化を起こさず、モルフ
ォロジー安定性に優れることを見出している。したがっ
て、TMB−TBは耐熱性および耐久性に優れている。
めて高いガラス転移温度を有しており、このような高温
条件下においてもアモルファス状態を保持する。また、
蒸着あるいはスピンコート法によって作製したアモルフ
ァス薄膜が長期間放置しても結晶化を起こさず、モルフ
ォロジー安定性に優れることを見出している。したがっ
て、TMB−TBは耐熱性および耐久性に優れている。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明を発明の実施の形態に基づ
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
【0012】図1は、本発明のEL素子構成の一例を示
す概略図である。以下、図1に示すEL素子構成に基づ
き、本発明を詳細に説明する。図1に示すEL素子10
は、ガラス基板1と、透明電極としてのITO電極2
と、正孔注入層3と、発光層4と、電子輸送層5と、背
面電極としてのMgAg電極6とを具えている。そし
て、これらがこの順に積層されている。
す概略図である。以下、図1に示すEL素子構成に基づ
き、本発明を詳細に説明する。図1に示すEL素子10
は、ガラス基板1と、透明電極としてのITO電極2
と、正孔注入層3と、発光層4と、電子輸送層5と、背
面電極としてのMgAg電極6とを具えている。そし
て、これらがこの順に積層されている。
【0013】本発明にしたがった図1に示すEL素子1
0の電子輸送層5は、上記したようにTMB−TBなる
有機化合物から構成されていることが必要である。
0の電子輸送層5は、上記したようにTMB−TBなる
有機化合物から構成されていることが必要である。
【0014】TMB−TBは、上記のように、本発明者
が設計・合成した新規有機化合物であり、以下のような
構造を有している。
が設計・合成した新規有機化合物であり、以下のような
構造を有している。
【0015】
【化1】
【0016】上記TMB−TBは、次のようにして得
る。1,3,5−トリ(2’−チエニル)ベンゼンを含
むTHF溶液に、氷冷下でn−ブチルリチウムのヘキサ
ン溶液を滴下した後、ジメシチルボロンフロリドを含む
THF溶液を滴下する。次いで、シリカゲルカラムクロ
マトグラフィー、トルエンとヘキサンの混合溶媒から再
結晶することにより得る。
る。1,3,5−トリ(2’−チエニル)ベンゼンを含
むTHF溶液に、氷冷下でn−ブチルリチウムのヘキサ
ン溶液を滴下した後、ジメシチルボロンフロリドを含む
THF溶液を滴下する。次いで、シリカゲルカラムクロ
マトグラフィー、トルエンとヘキサンの混合溶媒から再
結晶することにより得る。
【0017】正孔注入層3を構成する材料については、
m−MTDATA、4,4’,4”−トリス(1−ナフ
チルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(以下、略し
て「1−TNATA」と呼ぶことがある)、4,4’,
4”−トリス(2−ナフチルフェニルアミノ)トリフェニ
ルアミン(以下、略して「2−TNATA」と呼ぶことが
ある)、4,4’,4”−トリス[ビフェニル−2−イ
ル(フェニル)アミノ]トリフェニルアミン(以下、略し
て「o−PTDATA」と呼ぶことがある)、4,4’,
4”−トリス[ビフェニル−3−イル(フェニル)アミ
ノ]トリフェニルアミン(以下、略して「m−PTDAT
A」と呼ぶことがある)、4,4’,4”−トリス[ビフ
ェニル−4−イル(3−メチルフェニル)アミノ]トリフ
ェニルアミン(以下、略して「p−PMTDATA」と呼
ぶことがある)、4,4’、4”−トリス[9,9−ジ
メチル−2−フルオレニル(フェニル)アミノ]トリフ
ェニルアミン(以下、略して「TFATA」と呼ぶことが
ある)なる有機化合物のいずれか一つから構成されてい
ることが望ましい。
m−MTDATA、4,4’,4”−トリス(1−ナフ
チルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(以下、略し
て「1−TNATA」と呼ぶことがある)、4,4’,
4”−トリス(2−ナフチルフェニルアミノ)トリフェニ
ルアミン(以下、略して「2−TNATA」と呼ぶことが
ある)、4,4’,4”−トリス[ビフェニル−2−イ
ル(フェニル)アミノ]トリフェニルアミン(以下、略し
て「o−PTDATA」と呼ぶことがある)、4,4’,
4”−トリス[ビフェニル−3−イル(フェニル)アミ
ノ]トリフェニルアミン(以下、略して「m−PTDAT
A」と呼ぶことがある)、4,4’,4”−トリス[ビフ
ェニル−4−イル(3−メチルフェニル)アミノ]トリフ
ェニルアミン(以下、略して「p−PMTDATA」と呼
ぶことがある)、4,4’、4”−トリス[9,9−ジ
メチル−2−フルオレニル(フェニル)アミノ]トリフ
ェニルアミン(以下、略して「TFATA」と呼ぶことが
ある)なる有機化合物のいずれか一つから構成されてい
ることが望ましい。
【0018】m−MTDATAは、本発明者が合成して
作り出した新規有機化合物であり、以下のような構造を
有している。
作り出した新規有機化合物であり、以下のような構造を
有している。
【0019】
【化2】
【0020】m−MTDATAは、次のようにして合成
する。トリス(4−ヨードフェニル)アミンと、N−
(3−メチルフェニル)アニリンを、銅と炭酸カリウム
と18−クラウン−6の存在下において加熱反応させ
る。次いで、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、T
HFから再結晶させてm−MTDATAを得る。
する。トリス(4−ヨードフェニル)アミンと、N−
(3−メチルフェニル)アニリンを、銅と炭酸カリウム
と18−クラウン−6の存在下において加熱反応させ
る。次いで、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、T
HFから再結晶させてm−MTDATAを得る。
【0021】1−TNATAは、本発明者が合成して作
り出した新規有機化合物であり、以下のような構造を有
している。
り出した新規有機化合物であり、以下のような構造を有
している。
【0022】
【化3】
【0023】1−TNATAは、次のようにして合成す
る。トリス(4−ヨードフェニル)アミンと、N−フェ
ニル−1−ナフチルアミンを、銅と炭酸カリウムと18
−クラウン−6の存在下において加熱反応させる。次い
で、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、ベンゼンと
ヘキサンの混合溶媒から再結晶させて1−TNATAを
得る。
る。トリス(4−ヨードフェニル)アミンと、N−フェ
ニル−1−ナフチルアミンを、銅と炭酸カリウムと18
−クラウン−6の存在下において加熱反応させる。次い
で、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、ベンゼンと
ヘキサンの混合溶媒から再結晶させて1−TNATAを
得る。
【0024】2−TNATAは、本発明者が合成して作
り出した新規有機化合物であり、以下のような構造を有
している。
り出した新規有機化合物であり、以下のような構造を有
している。
【0025】
【化4】
【0026】2−TNATAは、次のようにして合成す
る。トリス(4−ヨードフェニル)アミンと、N−フェ
ニル−2−ナフチルアミンを、銅と炭酸カリウムと18
−クラウン−6の存在下において加熱反応させる。次い
で、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、ベンゼンと
ヘキサンの混合溶媒から再結晶させて2−TNATAを
得る。
る。トリス(4−ヨードフェニル)アミンと、N−フェ
ニル−2−ナフチルアミンを、銅と炭酸カリウムと18
−クラウン−6の存在下において加熱反応させる。次い
で、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、ベンゼンと
ヘキサンの混合溶媒から再結晶させて2−TNATAを
得る。
【0027】o−PTDATAは、本発明者が合成して
作り出した新規有機化合物であり、以下のような構造を
有している。
作り出した新規有機化合物であり、以下のような構造を
有している。
【0028】
【化5】
【0029】o−PTDATAは、次のようにして合成
する。トリス(4−ヨードフェニル)アミンと、N−フ
ェニル−2−ビフェニリルアミンを、銅と炭酸カリウム
と18−クラウン−6の存在下において加熱反応させ
る。次いで、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、ト
ルエンとヘキサンの混合溶媒から再結晶させてo−PT
DATAを得る。
する。トリス(4−ヨードフェニル)アミンと、N−フ
ェニル−2−ビフェニリルアミンを、銅と炭酸カリウム
と18−クラウン−6の存在下において加熱反応させ
る。次いで、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、ト
ルエンとヘキサンの混合溶媒から再結晶させてo−PT
DATAを得る。
【0030】m−PTDATAは、本発明者が合成して
作り出した新規有機化合物であり、以下のような構造を
有している。
作り出した新規有機化合物であり、以下のような構造を
有している。
【0031】
【化6】
【0032】m−PTDATAは、次のようにして合成
する。トリス(4−ヨードフェニル)アミンと、N−フ
ェニル−3−ビフェニリルアミンを、銅と炭酸カリウム
と18−クラウン−6の存在下において加熱反応させ
る。次いで、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、ト
ルエンとヘキサンの混合溶媒から再結晶させてm−PT
DATAを得る。
する。トリス(4−ヨードフェニル)アミンと、N−フ
ェニル−3−ビフェニリルアミンを、銅と炭酸カリウム
と18−クラウン−6の存在下において加熱反応させ
る。次いで、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、ト
ルエンとヘキサンの混合溶媒から再結晶させてm−PT
DATAを得る。
【0033】p−PMTDATAは、本発明者が合成し
て作り出した新規有機化合物であり、以下のような構造
を有している。
て作り出した新規有機化合物であり、以下のような構造
を有している。
【0034】
【化7】
【0035】p−PMTDATAは、次のようにして合
成する。トリス(4−ヨードフェニル)アミンと、N−
(3−メチルフェニル)−2−ビフェニリルアミンを、
銅と炭酸カリウムと18−クラウン−6の存在下におい
て加熱反応させる。次いで、シリカゲルカラムクロマト
グラフィー、トルエンとヘキサンの混合溶媒から再結晶
させてp−PMTDATAを得る。
成する。トリス(4−ヨードフェニル)アミンと、N−
(3−メチルフェニル)−2−ビフェニリルアミンを、
銅と炭酸カリウムと18−クラウン−6の存在下におい
て加熱反応させる。次いで、シリカゲルカラムクロマト
グラフィー、トルエンとヘキサンの混合溶媒から再結晶
させてp−PMTDATAを得る。
【0036】TFATAは、本発明者が合成して作り出
した新規有機化合物であり、以下のような構造を有して
いる。
した新規有機化合物であり、以下のような構造を有して
いる。
【0037】
【化8】
【0038】TFATAは、次のようにして合成する。
トリス(4−ヨードフェニル)アミン、N−フェニル−
9,9−ジメチル−2−フルオレニルアミンを、炭酸カ
リウムと銅紛および18−クラウン−6の存在下におい
て加熱反応させる。次いで、シリカゲルカラムクロマト
グラフィー、トルエンとヘキサンの混合溶媒から再結晶
させてTFATAを得る。
トリス(4−ヨードフェニル)アミン、N−フェニル−
9,9−ジメチル−2−フルオレニルアミンを、炭酸カ
リウムと銅紛および18−クラウン−6の存在下におい
て加熱反応させる。次いで、シリカゲルカラムクロマト
グラフィー、トルエンとヘキサンの混合溶媒から再結晶
させてTFATAを得る。
【0039】正孔注入層3としてm−MTDATA、1
−TNATA、2−TNATA、o−PTDATA、m
−PTDATA、p−PMTDATA、TFATAのう
ち、いずれか一つを用いることにより、ITO電極2か
ら発光層4へ注入される正孔の数が増加し、駆動電圧を
下げるとともに、発光層4の発光輝度を向上させること
ができる。
−TNATA、2−TNATA、o−PTDATA、m
−PTDATA、p−PMTDATA、TFATAのう
ち、いずれか一つを用いることにより、ITO電極2か
ら発光層4へ注入される正孔の数が増加し、駆動電圧を
下げるとともに、発光層4の発光輝度を向上させること
ができる。
【0040】発光層4を構成する材料は、本発明のEL
素子の発光輝度、発光効率を減少させず、耐熱性、耐久
性を劣化させるものでない限りにおいて、いかなる材料
を用いてもよい。さらに詳しくは、TMB−TBのバン
ドギャップが広いので、青色発光材料から赤色発光材料
まで紫外領域から可視領域のいかなる発光材料も使用す
ることが可能である。しかしながら、本発明にしたがっ
て青色発光EL素子を作製する場合には、発光層4は、
トリ(パラターフェニル−4−イル)アミン(以下、略
して「p−TTA」と呼ぶことがある)なる有機化合物か
ら構成されていることが望ましい。
素子の発光輝度、発光効率を減少させず、耐熱性、耐久
性を劣化させるものでない限りにおいて、いかなる材料
を用いてもよい。さらに詳しくは、TMB−TBのバン
ドギャップが広いので、青色発光材料から赤色発光材料
まで紫外領域から可視領域のいかなる発光材料も使用す
ることが可能である。しかしながら、本発明にしたがっ
て青色発光EL素子を作製する場合には、発光層4は、
トリ(パラターフェニル−4−イル)アミン(以下、略
して「p−TTA」と呼ぶことがある)なる有機化合物か
ら構成されていることが望ましい。
【0041】p−TTAは、本発明者が合成して作り出
した新規有機化合物であり、以下に示す構造を有してい
る。
した新規有機化合物であり、以下に示す構造を有してい
る。
【0042】
【化9】
【0043】p−TTAは次のようにして合成する。M
gを溶解して得たTHF溶液中に、氷冷下で、4−ブロ
モビフェニルを滴下混合させてグリニャール試薬を得
る。次いで、この試薬を、トリス(4−ヨードフェニ
ル)アミン、および、1,3−ビス(ジフェニルホスフ
ィノ)プロパンニッケル(II)クロリドを溶解して得た
THF溶液に滴下し、加熱攪拌する。その後、アルミナ
カラムクロマトグラフィーおよびトルエンからの再結晶
により精製して得る。
gを溶解して得たTHF溶液中に、氷冷下で、4−ブロ
モビフェニルを滴下混合させてグリニャール試薬を得
る。次いで、この試薬を、トリス(4−ヨードフェニ
ル)アミン、および、1,3−ビス(ジフェニルホスフ
ィノ)プロパンニッケル(II)クロリドを溶解して得た
THF溶液に滴下し、加熱攪拌する。その後、アルミナ
カラムクロマトグラフィーおよびトルエンからの再結晶
により精製して得る。
【0044】p−TTAは、合成時において、132℃
という高いガラス転移温度を有し、かつ、蒸着あるいは
スピンコート法により作製したアモルファス薄膜が結晶
化を起こさず極めてモルフォロジー安定性に優れる材料
であることがわかっている。したがって、耐熱性および
耐久性に優れる。また、p−TTAは、THF希薄溶液
中において0.68という極めて高い蛍光量子収率を有
するとともに、蛍光極大波長が435ナノメートルであ
り、強い青色の蛍光を発する。したがって、EL素子用
の青色発光材料として好適に用いることができる。
という高いガラス転移温度を有し、かつ、蒸着あるいは
スピンコート法により作製したアモルファス薄膜が結晶
化を起こさず極めてモルフォロジー安定性に優れる材料
であることがわかっている。したがって、耐熱性および
耐久性に優れる。また、p−TTAは、THF希薄溶液
中において0.68という極めて高い蛍光量子収率を有
するとともに、蛍光極大波長が435ナノメートルであ
り、強い青色の蛍光を発する。したがって、EL素子用
の青色発光材料として好適に用いることができる。
【0045】図1に示すような正孔注入層3、発光層
4、電子輸送層5、背面電極6は、真空蒸着法によって
形成する。なお、基板には、図1に示すようなガラス基
板のほかに、PETフィルムなどを使用することも可能
である。また、背面電極についても、MgAg電極のほ
かに、Ca、Al、AlLiなどを使用することができ
る。
4、電子輸送層5、背面電極6は、真空蒸着法によって
形成する。なお、基板には、図1に示すようなガラス基
板のほかに、PETフィルムなどを使用することも可能
である。また、背面電極についても、MgAg電極のほ
かに、Ca、Al、AlLiなどを使用することができ
る。
【0046】
【実施例】以下、実施例により、本発明のEL素子の具
体例を示す。 実施例 本実施例では、図1に示すようなEL素子10を作製し
た。なお、特性値の比較のため、電子輸送層5を積層し
ないEL素子(ガラス基板1、透明電極2、正孔注入層
3、発光層4、背面電極6から構成されるEL素子)も
作製した。ITOガラス電極2が形成されたガラス基板
1を用い、このITO電極2上に、真空蒸着によってm
−MTDATAから構成される厚さ300オングストロ
ームの正孔注入層を、その一部がガラス基板1の表面に
接触するように形成した。次いで、正孔注入層3上に、
発光層4としてp−TTAを真空蒸着により厚さ400
オングストロームに形成した。次いで、発光層4上に、
電子輸送層5としてTMB−TBを真空蒸着により厚さ
300オングストロームに形成した。その後、電子輸送
層5上に背面電極6としてMgとAgの合金(体積比1
0:1)よりなる面積4平方ミリメートルの電極を作製
して本実施例のEL素子10を作製した。
体例を示す。 実施例 本実施例では、図1に示すようなEL素子10を作製し
た。なお、特性値の比較のため、電子輸送層5を積層し
ないEL素子(ガラス基板1、透明電極2、正孔注入層
3、発光層4、背面電極6から構成されるEL素子)も
作製した。ITOガラス電極2が形成されたガラス基板
1を用い、このITO電極2上に、真空蒸着によってm
−MTDATAから構成される厚さ300オングストロ
ームの正孔注入層を、その一部がガラス基板1の表面に
接触するように形成した。次いで、正孔注入層3上に、
発光層4としてp−TTAを真空蒸着により厚さ400
オングストロームに形成した。次いで、発光層4上に、
電子輸送層5としてTMB−TBを真空蒸着により厚さ
300オングストロームに形成した。その後、電子輸送
層5上に背面電極6としてMgとAgの合金(体積比1
0:1)よりなる面積4平方ミリメートルの電極を作製
して本実施例のEL素子10を作製した。
【0047】このようにして作製したEL素子10のI
TO電極2とMgAg電極6との間に、8ボルトの電圧
を印加し、室温および大気下における発光スペクトルを
測定した。その結果、図2に示すようなスペクトルが得
られた。図2に示す発光スペクトルから明らかなよう
に、本実施例で得られたELスペクトルは、p−TTA
からの蛍光に帰属される青色の発光を示しており、電子
輸送層5として積層したTMB−TBが電子輸送材料と
して機能していることがわかる。
TO電極2とMgAg電極6との間に、8ボルトの電圧
を印加し、室温および大気下における発光スペクトルを
測定した。その結果、図2に示すようなスペクトルが得
られた。図2に示す発光スペクトルから明らかなよう
に、本実施例で得られたELスペクトルは、p−TTA
からの蛍光に帰属される青色の発光を示しており、電子
輸送層5として積層したTMB−TBが電子輸送材料と
して機能していることがわかる。
【0048】本実施例におけるEL素子の電圧−輝度特
性および電圧−電流密度特性を図3に示す。電子輸送層
5を積層したEL素子の最高輝度は1875cd/m2
であり、発光効率は300cd/m2の発光輝度におい
て0.089lm/W、量子効率は0.70であること
が判明した。電子輸送層5を積層しないEL素子の最高
輝度は362cd/m2、発光効率は300cd/m2の
発光輝度において0.018lm/W、量子効率は0.
16である。したがって、電子輸送層5としてTMB−
TBを用いることにより、発光輝度、発光効率、量子効
率が向上することがわかる。さらに、正孔注入層3、発
光層4、および電子輸送層5を構成する有機化合物の高
いガラス転移温度ならびにモルフォロジー安定性に基づ
き、本発明のEL素子は、耐熱性および耐久性にも優れ
る。
性および電圧−電流密度特性を図3に示す。電子輸送層
5を積層したEL素子の最高輝度は1875cd/m2
であり、発光効率は300cd/m2の発光輝度におい
て0.089lm/W、量子効率は0.70であること
が判明した。電子輸送層5を積層しないEL素子の最高
輝度は362cd/m2、発光効率は300cd/m2の
発光輝度において0.018lm/W、量子効率は0.
16である。したがって、電子輸送層5としてTMB−
TBを用いることにより、発光輝度、発光効率、量子効
率が向上することがわかる。さらに、正孔注入層3、発
光層4、および電子輸送層5を構成する有機化合物の高
いガラス転移温度ならびにモルフォロジー安定性に基づ
き、本発明のEL素子は、耐熱性および耐久性にも優れ
る。
【0049】以上、具体例を挙げながら発明の実施の形
態に基づいて本発明を詳細に説明してきたが、本発明は
上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸
脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能であ
る。
態に基づいて本発明を詳細に説明してきたが、本発明は
上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸
脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能であ
る。
【0050】
【発明の効果】本発明によれば、発光輝度、発光効率お
よび量子効率に優れる青色発光のEL素子を得ることが
できる。また、正孔注入層、発光層、電子輸送層に使用
する有機化合物に起因して高い耐熱性と耐久性とを具え
るため、本EL素子を、周囲温度が高くなる環境、例え
ば自動車内などで使用されるディスプレイに用いた場合
においても、発光輝度、発光効率が低下することがな
い。したがって、各種デバイスにおける発光素子として
十分使用に耐えうることができる。
よび量子効率に優れる青色発光のEL素子を得ることが
できる。また、正孔注入層、発光層、電子輸送層に使用
する有機化合物に起因して高い耐熱性と耐久性とを具え
るため、本EL素子を、周囲温度が高くなる環境、例え
ば自動車内などで使用されるディスプレイに用いた場合
においても、発光輝度、発光効率が低下することがな
い。したがって、各種デバイスにおける発光素子として
十分使用に耐えうることができる。
【図1】本発明のEL素子構成の一例を示す概略図であ
る
る
【図2】本発明のEL素子の発光スペクトルの一例を示
すグラフである。
すグラフである。
【図3】本発明のEL素子の電圧−輝度特性および電圧
−電流密度特性の一例を示すグラフである。
−電流密度特性の一例を示すグラフである。
1 ガラス基板 2 ITO電極 3 正孔注入層 4 発光層 5 電子輸送層 6 背面電極 10 EL素子
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05B 33/14 H05B 33/14 B 33/22 33/22 B D
Claims (4)
- 【請求項1】基板と、透明電極と、正孔注入層と、発光
層と、電子輸送層と、背面電極とを具え、これらがこの
順に積層されてなるエレクトロルミネッセンス素子であ
って、前記電子輸送層が1,3,5-トリス[5-(ジメシ
チルボリル)−2−チエニル]ベンゼンなる有機化合物か
ら構成されていることを特徴とするエレクトロルミネッ
センス素子。 - 【請求項2】前記発光層が、トリ(パラターフェニル−
4−イル)アミンなる有機化合物から構成されているこ
とを特徴とする、請求項1に記載のエレクトロルミネッ
センス素子。 - 【請求項3】前記正孔注入層が、4,4’,4”−トリ
ス(3−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルア
ミン、4,4’,4”−トリス(1−ナフチルフェニル
アミノ)トリフェニルアミン、4,4’,4”−トリス
(2−ナフチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン、
4,4’,4”−トリス[ビフェニル−2−イル(フェ
ニル)アミノ]トリフェニルアミン、4,4’,4”−ト
リス[ビフェニル−3−イル(フェニル)アミノ]トリフ
ェニルアミン、4,4’,4”−トリス[ビフェニル−
4−イル(3−メチルフェニル)アミノ]トリフェニルア
ミン、4,4’、4”−トリス[9,9−ジメチル−2
−フルオレニル(フェニル)アミノ]トリフェニルアミ
ンなる有機化合物のいずれか一つから構成されているこ
とを特徴とする、請求項1あるいは2に記載のエレクト
ロルミネッセンス素子。 - 【請求項4】1,3,5−トリス[5−(ジメシチルボリ
ル)−2−チエニル]ベンゼンなるエレクトロルミネッセ
ンス素子用の電子輸送性有機化合物。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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2000
- 2000-02-28 JP JP2000051210A patent/JP2001233882A/ja active Pending
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