JP2001313176A - 有機電界発光素子 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い輝度を示す有機発光物質と、製造が容
易で、安定性が高く、輝度を自在に調整することが可能
な有機電界発光素子を提供する。 【解決手段】 少なくとも陽極、該陽極より陰極側に正
孔輸送性有機発光層、該正孔輸送性有機発光層より陰極
側に絶縁層、および該絶縁層より反陽極側に陰極を有す
る有機電界発光素子とする。
易で、安定性が高く、輝度を自在に調整することが可能
な有機電界発光素子を提供する。 【解決手段】 少なくとも陽極、該陽極より陰極側に正
孔輸送性有機発光層、該正孔輸送性有機発光層より陰極
側に絶縁層、および該絶縁層より反陽極側に陰極を有す
る有機電界発光素子とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この出願の発明は有機発光物
質と、有機電界発光素子に関するものである。さらに詳
しくは、この出願の発明は、高い正孔輸送性と電子輸送
性を有する有機発光物質と、該有機発光物質を用いた有
機電界発光素子に関するものである。
質と、有機電界発光素子に関するものである。さらに詳
しくは、この出願の発明は、高い正孔輸送性と電子輸送
性を有する有機発光物質と、該有機発光物質を用いた有
機電界発光素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】低電圧で高い輝度を示す有機
電界発光素子（有機ＥＬ素子）は、次世代のディスプレ
ーや光通信素子として注目されている。
電界発光素子（有機ＥＬ素子）は、次世代のディスプレ
ーや光通信素子として注目されている。
【０００３】有機電界発光素子としては、これまで、単
層型有機電界発光素子と多層型有機電界発光素子が検討
されている。単層型有機電界発光素子は、正孔輸送性、
電子輸送性、および発光性を併せ持つ単一化合物、また
はそれぞれの特性を有する物質の混合物を、単一膜層と
して形成し、電子と正孔が層内を移動し、層内で両者が
再結合する時の発光を用いるものである（例えば、特許
第2,939,051号）。
層型有機電界発光素子と多層型有機電界発光素子が検討
されている。単層型有機電界発光素子は、正孔輸送性、
電子輸送性、および発光性を併せ持つ単一化合物、また
はそれぞれの特性を有する物質の混合物を、単一膜層と
して形成し、電子と正孔が層内を移動し、層内で両者が
再結合する時の発光を用いるものである（例えば、特許
第2,939,051号）。
【０００４】しかし、単層型有機電界発光素子では、そ
の発光輝度が0.11ｍＷ／ｃｍ2（約110ｃｄ／ｍ2）と小
さく、実用化には不十分な性能のものであった。そし
て、両方の輸送性質を併せ持ち、かつ実用レベルの発光
輝度を示す物質や混合物は、未だに報告されていないの
が実情である。
の発光輝度が0.11ｍＷ／ｃｍ2（約110ｃｄ／ｍ2）と小
さく、実用化には不十分な性能のものであった。そし
て、両方の輸送性質を併せ持ち、かつ実用レベルの発光
輝度を示す物質や混合物は、未だに報告されていないの
が実情である。
【０００５】そこで、発光層の前後に正孔輸送層および
／または電子輸送層を配置して再結合の効率を高くした
２層ないし３層構造を有する多層有機電界発光素子が開
発された（例えば、特開平11-102787号）。また、Hung
らは、陰極と発光・電子輸送層の間にLiF薄膜（厚さ0.5
〜1.0ｎｍ）を配置した、発光・電子輸送層、正孔輸送
層、バッファ層の３層型有機電界発光素子を作製し、電
子注入の効率が改善されることを報告した（Appl.Phys.
Lett., 70(2), 152-154, 13 January 1997）。
／または電子輸送層を配置して再結合の効率を高くした
２層ないし３層構造を有する多層有機電界発光素子が開
発された（例えば、特開平11-102787号）。また、Hung
らは、陰極と発光・電子輸送層の間にLiF薄膜（厚さ0.5
〜1.0ｎｍ）を配置した、発光・電子輸送層、正孔輸送
層、バッファ層の３層型有機電界発光素子を作製し、電
子注入の効率が改善されることを報告した（Appl.Phys.
Lett., 70(2), 152-154, 13 January 1997）。
【０００６】このような多層型有機電界発光素子では、
正孔輸送性と電子輸送性を複数の層で分担するため、電
子輸送と正孔輸送のバランスが得られ、発光の輝度が高
くなるという利点があった。
正孔輸送性と電子輸送性を複数の層で分担するため、電
子輸送と正孔輸送のバランスが得られ、発光の輝度が高
くなるという利点があった。
【０００７】しかし、多層型電界発光素子では、その製
造において、異なる物質の層を形成し、各層毎に適した
条件で加工を行うことが必要となるため、製造工程が複
雑で、大量生産に適さないという問題があった。
造において、異なる物質の層を形成し、各層毎に適した
条件で加工を行うことが必要となるため、製造工程が複
雑で、大量生産に適さないという問題があった。
【０００８】したがって、多層型有機電界発光素子で実
現されるような高い輝度を有し、単層型有機電界発光素
子のように簡便に製造できる新しい有機電界発光素子が
望まれていた。しかし、実際には、前述のとおり、正孔
と電子の両方の輸送性質を併せ持ち、かつ実用レベルの
発光輝度を示す物質や混合物は、これまで知られていな
かったのが実情である。
現されるような高い輝度を有し、単層型有機電界発光素
子のように簡便に製造できる新しい有機電界発光素子が
望まれていた。しかし、実際には、前述のとおり、正孔
と電子の両方の輸送性質を併せ持ち、かつ実用レベルの
発光輝度を示す物質や混合物は、これまで知られていな
かったのが実情である。
【０００９】また、これまで知られている有機電界発光
素子では、多くの場合、その輝度は発光物質の特性に依
存するものであり、輝度を調整することは困難であっ
た。さらに、通常、有機電界発光素子では、正孔および
電子の移動が関与するため、発熱しやすく、発熱による
劣化が生じ易いという問題もあった。そのため、有機電
界発光素子の開発においては、熱安定性の高い材料の選
定が必要となり、その実用化をさらに困難なものとして
いたのである。
素子では、多くの場合、その輝度は発光物質の特性に依
存するものであり、輝度を調整することは困難であっ
た。さらに、通常、有機電界発光素子では、正孔および
電子の移動が関与するため、発熱しやすく、発熱による
劣化が生じ易いという問題もあった。そのため、有機電
界発光素子の開発においては、熱安定性の高い材料の選
定が必要となり、その実用化をさらに困難なものとして
いたのである。
【００１０】この出願の発明は、以上のとおりの事情に
鑑みてなされたものであり、従来技術の限界を克服し、
高い輝度を示す有機発光物質と、製造が容易で、安定性
が高く、輝度を自在に調整することが可能な有機電界発
光素子を提供することを課題としている。
鑑みてなされたものであり、従来技術の限界を克服し、
高い輝度を示す有機発光物質と、製造が容易で、安定性
が高く、輝度を自在に調整することが可能な有機電界発
光素子を提供することを課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、まず第１には、少なくと
も陽極、該陽極より陰極側に正孔輸送性有機発光層、該
正孔輸送性有機発光層より陰極側に絶縁層、および該絶
縁層より反陽極側に陰極を有することを特徴とする有機
電界発光素子を提供する。
の課題を解決するものとして、まず第１には、少なくと
も陽極、該陽極より陰極側に正孔輸送性有機発光層、該
正孔輸送性有機発光層より陰極側に絶縁層、および該絶
縁層より反陽極側に陰極を有することを特徴とする有機
電界発光素子を提供する。
【００１２】また、この出願の発明は、第２には、上記
有機電界発光素子において、該絶縁層が、トンネル効果
を示す材料からなること、第３には、絶縁層が、厚さ0.
6〜1.0ｎｍのフッ化リチウム（LiF）層であることを態
様として提供する。
有機電界発光素子において、該絶縁層が、トンネル効果
を示す材料からなること、第３には、絶縁層が、厚さ0.
6〜1.0ｎｍのフッ化リチウム（LiF）層であることを態
様として提供する。
【００１３】さらに、第４には、この出願の発明は、前
記正孔輸送性有機発光層が、5×107Ωｃｍ-1以下の比抵
抗を有することを、上記有機電界発光素子の態様として
提供する。
記正孔輸送性有機発光層が、5×107Ωｃｍ-1以下の比抵
抗を有することを、上記有機電界発光素子の態様として
提供する。
【００１４】この出願の発明は、また、第５には、以下
の化学式（１）；
の化学式（１）；
【００１５】
【化３】
【００１６】で表される有機発光物質をも提供する。ま
た、第６には、この出願の発明は、以下の化学式
（２）；
た、第６には、この出願の発明は、以下の化学式
（２）；
【００１７】
【化４】
【００１８】で表される有機発光物質をも提供する。そ
して、第７には、この出願の発明は、前記の有機電界発
光素子において、正孔輸送性有機発光層が上記のいずれ
かの有機発光物質もしくは上記の有機発光物質の混合物
からなることを特徴とする有機電界発光素子をも提供す
る。
して、第７には、この出願の発明は、前記の有機電界発
光素子において、正孔輸送性有機発光層が上記のいずれ
かの有機発光物質もしくは上記の有機発光物質の混合物
からなることを特徴とする有機電界発光素子をも提供す
る。
【００１９】
【発明の実施の形態】この出願の発明の有機電界発光素
子は、発明者らが鋭意研究の結果、これまで単独では発
光しないと考えられていた正孔輸送性の高い有機物質を
電界発光させる新たな方法を見出したことから、そのよ
うな有機物質を正孔輸送性有機発光層として用いること
を考案し、実施に至ったものである。
子は、発明者らが鋭意研究の結果、これまで単独では発
光しないと考えられていた正孔輸送性の高い有機物質を
電界発光させる新たな方法を見出したことから、そのよ
うな有機物質を正孔輸送性有機発光層として用いること
を考案し、実施に至ったものである。
【００２０】つまり、この出願の発明の有機電界発光素
子における最大の特徴は、正孔輸送性の有機物質を発光
させることにより、単層型の有機電界発光素子が得られ
ることにある。このような発光の機構は、次のようなも
のと考えられる。
子における最大の特徴は、正孔輸送性の有機物質を発光
させることにより、単層型の有機電界発光素子が得られ
ることにある。このような発光の機構は、次のようなも
のと考えられる。
【００２１】図１は、この出願の発明の有機電界発光素
子を例示した概略摸式図である。まず、陽極（１）から
注入された正孔は、正孔輸送性の有機発光層（２）中を
移動して陰極（４）に向かう。しかし、正孔は、陰極
（４）の手前に設置された絶縁層（３）によってブロッ
クされ、陰極（４）へ移動できない。このとき、陰極
（４）への多量の正孔の移動が妨げられるため、正孔に
よる無効電流が阻止され、発熱も抑制される。
子を例示した概略摸式図である。まず、陽極（１）から
注入された正孔は、正孔輸送性の有機発光層（２）中を
移動して陰極（４）に向かう。しかし、正孔は、陰極
（４）の手前に設置された絶縁層（３）によってブロッ
クされ、陰極（４）へ移動できない。このとき、陰極
（４）への多量の正孔の移動が妨げられるため、正孔に
よる無効電流が阻止され、発熱も抑制される。
【００２２】一方、陰極（４）の自由電子は、絶縁層
（３）によって陽極（１）への移動が妨げられることに
なる。したがって、有機電界発光素子に適切な電圧をか
けることにより、絶縁層（３）において強い電界が発生
する。電子は、電界の強さに応じて、トンネル効果によ
り絶縁層（３）内を通りぬけることが可能となり、正孔
輸送性有機発光層（２）に移動する。つまり、この出願
の発明の有機電界発光素子では、正孔輸送性有機発光層
（２）に注入する電子の量を、印加する電圧の大きさに
より電気的に調整できるため、輝度の制御が容易となる
のである。そして、正孔輸送性有機発光層（２）内で正
孔と電子が再結合し、発光物質が発光するのである。
（３）によって陽極（１）への移動が妨げられることに
なる。したがって、有機電界発光素子に適切な電圧をか
けることにより、絶縁層（３）において強い電界が発生
する。電子は、電界の強さに応じて、トンネル効果によ
り絶縁層（３）内を通りぬけることが可能となり、正孔
輸送性有機発光層（２）に移動する。つまり、この出願
の発明の有機電界発光素子では、正孔輸送性有機発光層
（２）に注入する電子の量を、印加する電圧の大きさに
より電気的に調整できるため、輝度の制御が容易となる
のである。そして、正孔輸送性有機発光層（２）内で正
孔と電子が再結合し、発光物質が発光するのである。
【００２３】したがって、この出願の発明の有機電界発
光素子は、少なくとも陽極（１）、その陰極（４）側に
有機発光層として作用する正孔輸送性有機物質からなる
正孔輸送性有機発光層（２）、さらに陰極（４）側に絶
縁層（３）、そして、絶縁層（３）より反陽極側に陰極
（４）を有することにより、以上のような機構で有機電
界発光素子としての作用を示すのである。
光素子は、少なくとも陽極（１）、その陰極（４）側に
有機発光層として作用する正孔輸送性有機物質からなる
正孔輸送性有機発光層（２）、さらに陰極（４）側に絶
縁層（３）、そして、絶縁層（３）より反陽極側に陰極
（４）を有することにより、以上のような機構で有機電
界発光素子としての作用を示すのである。
【００２４】この出願の発明の有機電界発光素子におい
て、陽極（１）は、導電性物質であればよく、その材質
はとくに限定されない。一般的には、陽極（１）の仕事
関数が大きいほど正孔輸送性有機発光層（２）への正孔
注入が起こりやすくなる（小さな印加電圧で正孔が注入
される）ことから、陽極（１）は、高い仕事関数を有す
る材料とすることが好ましい。具体的には、炭素、アル
ミニウム、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、
亜鉛、タングステン、銀、錫、金など、およびそれらの
合金、または、酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモ
ン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウムなどの導電性金属化合
物が例示される。さらには、陽極（１）は、これらの材
料に例示されるような、4ｅＶよりも大きな仕事関数を
有する材料であることが好ましい。
て、陽極（１）は、導電性物質であればよく、その材質
はとくに限定されない。一般的には、陽極（１）の仕事
関数が大きいほど正孔輸送性有機発光層（２）への正孔
注入が起こりやすくなる（小さな印加電圧で正孔が注入
される）ことから、陽極（１）は、高い仕事関数を有す
る材料とすることが好ましい。具体的には、炭素、アル
ミニウム、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、
亜鉛、タングステン、銀、錫、金など、およびそれらの
合金、または、酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモ
ン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウムなどの導電性金属化合
物が例示される。さらには、陽極（１）は、これらの材
料に例示されるような、4ｅＶよりも大きな仕事関数を
有する材料であることが好ましい。
【００２５】有機電界発光素子では、発光した光を取り
出すために、陽極または陰極の少なくとも一方が光透過
性の層であることが必要である。したがって、例えば図
１に例示された有機電界発光素子のように、陽極（１）
側に光を取り出す場合には、市販されているガラス等を
基板（５）とし、その上にインジウムスズ酸化物（IT
O）等の陽極材料を蒸着し、透明陽極とすることが好ま
しい。
出すために、陽極または陰極の少なくとも一方が光透過
性の層であることが必要である。したがって、例えば図
１に例示された有機電界発光素子のように、陽極（１）
側に光を取り出す場合には、市販されているガラス等を
基板（５）とし、その上にインジウムスズ酸化物（IT
O）等の陽極材料を蒸着し、透明陽極とすることが好ま
しい。
【００２６】正孔輸送性有機発光層（２）としては、正
孔輸送性の高い有機物質であればどのようなものであっ
てもよく、種々の公知の物質から、有機電界発光素子の
用途、機能に応じて適切なものを選択できる。このよう
な有機物質としては、蛍光性を示す物質や蛍光を示さな
い物質があるが、蛍光を示す物質である場合は、物質単
独で正孔輸送性有機発光層（２）とすることができる。
一方、正孔輸送性の有機物質が蛍光性を示さない場合、
あるいは、もとの色とは異なる色に発光を変えたい場合
などは、該有機物質とともに別の蛍光物質を混合して正
孔輸送性有機発光層（２）とすることができる。
孔輸送性の高い有機物質であればどのようなものであっ
てもよく、種々の公知の物質から、有機電界発光素子の
用途、機能に応じて適切なものを選択できる。このよう
な有機物質としては、蛍光性を示す物質や蛍光を示さな
い物質があるが、蛍光を示す物質である場合は、物質単
独で正孔輸送性有機発光層（２）とすることができる。
一方、正孔輸送性の有機物質が蛍光性を示さない場合、
あるいは、もとの色とは異なる色に発光を変えたい場合
などは、該有機物質とともに別の蛍光物質を混合して正
孔輸送性有機発光層（２）とすることができる。
【００２７】また、前述の機構で発光を起こすために
は、絶縁層（３）の手前で高い電界を得ることが必要と
なる。このとき、正孔輸送性有機発光層（２）内の比抵
抗は小さいことが好ましい。具体的には、比抵抗が5×1
07Ωｃｍ-1以下であることが好ましい。比抵抗が5×107
Ωｃｍ-1より大きい場合は、正孔輸送性有機発光層
（２）において大きな電界が発生し、絶縁層（３）にお
けるトンネル注入に必要な強い電界を得るために、さら
に大きな印加電圧が必要となる。このような大きな印加
電圧（駆動電圧）を必要とする有機電界発光素子では、
発熱が生じやすいため好ましくない。
は、絶縁層（３）の手前で高い電界を得ることが必要と
なる。このとき、正孔輸送性有機発光層（２）内の比抵
抗は小さいことが好ましい。具体的には、比抵抗が5×1
07Ωｃｍ-1以下であることが好ましい。比抵抗が5×107
Ωｃｍ-1より大きい場合は、正孔輸送性有機発光層
（２）において大きな電界が発生し、絶縁層（３）にお
けるトンネル注入に必要な強い電界を得るために、さら
に大きな印加電圧が必要となる。このような大きな印加
電圧（駆動電圧）を必要とする有機電界発光素子では、
発熱が生じやすいため好ましくない。
【００２８】さらに、高い正孔輸送性を有する有機発光
物質としては、以下の化学式（１）および（２）に示さ
れる新規な化合物が考慮される。
物質としては、以下の化学式（１）および（２）に示さ
れる新規な化合物が考慮される。
【００２９】
【化５】
【００３０】
【化６】
【００３１】これらの化合物（１）および（２）は、発
明者らが、前述の機構による発光を可能とする、正孔輸
送性と発光性を併せもつ物質として開発したものであ
る。化合物（１）および（２）は、正孔輸送性が高いた
め、無効電流が少なく、正孔と電子の再結合率が高い。
したがって、単層であっても輝度の高い電界発光が可能
となる。あわせて、無効電流が少ないため、発熱も小さ
く、熱による電界発光物質の劣化が起こりにくいという
利点も得られる。
明者らが、前述の機構による発光を可能とする、正孔輸
送性と発光性を併せもつ物質として開発したものであ
る。化合物（１）および（２）は、正孔輸送性が高いた
め、無効電流が少なく、正孔と電子の再結合率が高い。
したがって、単層であっても輝度の高い電界発光が可能
となる。あわせて、無効電流が少ないため、発熱も小さ
く、熱による電界発光物質の劣化が起こりにくいという
利点も得られる。
【００３２】この出願の発明の有機電界発光素子では、
また、絶縁層（３）は、トンネル効果を示す絶縁性物質
であれば特に限定されず、どのようなものであってもよ
い。とくに、フッ化リチウム（LiF）が好ましく用いら
れる。このとき、LiF層の厚さはとくに限定されない
が、0.6〜1.0ｎｍとすることが好ましい。0.6ｎｍ未満
の場合や、1.0ｎｍより厚い場合には、発光が弱くなっ
たり、見られなくなったりする。
また、絶縁層（３）は、トンネル効果を示す絶縁性物質
であれば特に限定されず、どのようなものであってもよ
い。とくに、フッ化リチウム（LiF）が好ましく用いら
れる。このとき、LiF層の厚さはとくに限定されない
が、0.6〜1.0ｎｍとすることが好ましい。0.6ｎｍ未満
の場合や、1.0ｎｍより厚い場合には、発光が弱くなっ
たり、見られなくなったりする。
【００３３】LiF等の絶縁層（３）の形成方法として
は、通常の抵抗過熱法やスパッタリング法、ＥＢ蒸着
法、イオンプレーティング法、イオン化蒸着法などの公
知の蒸着方法で成膜できる。もちろん、これら以外の方
法で形成されていてもよい。
は、通常の抵抗過熱法やスパッタリング法、ＥＢ蒸着
法、イオンプレーティング法、イオン化蒸着法などの公
知の蒸着方法で成膜できる。もちろん、これら以外の方
法で形成されていてもよい。
【００３４】さらに、この出願の発明の有機電界発光素
子では、陰極（４）の材料は、通常用いられる種々の材
料から選択され、特に限定されない。一般的に、陰極の
仕事関数が小さいほど、電子注入が起こりやすくなるた
め、陰極（４）の材料としては、より小さな仕事関数を
有するものが好ましい。具体的には、マグネシウム、カ
ルシウム、チタニウム、イットリウム、リチウム、ガド
リニウム、イッテルビウム、ルテニウム、マンガンおよ
びそれらの合金が例示される。より好ましくは、４ｅＶ
よりも小さな仕事関数を有する金属材料とする。中で
も、製造プロセスが確立しているアルミニウムが陰極
（４）材料としては最も好ましい。
子では、陰極（４）の材料は、通常用いられる種々の材
料から選択され、特に限定されない。一般的に、陰極の
仕事関数が小さいほど、電子注入が起こりやすくなるた
め、陰極（４）の材料としては、より小さな仕事関数を
有するものが好ましい。具体的には、マグネシウム、カ
ルシウム、チタニウム、イットリウム、リチウム、ガド
リニウム、イッテルビウム、ルテニウム、マンガンおよ
びそれらの合金が例示される。より好ましくは、４ｅＶ
よりも小さな仕事関数を有する金属材料とする。中で
も、製造プロセスが確立しているアルミニウムが陰極
（４）材料としては最も好ましい。
【００３５】また、前述のとおり、この出願の発明の有
機電界発光素子では、陽極（１）または陰極（４）の一
方を光透過性の材料とすることが必要である。したがっ
て、例えば陽極（１）側に光を取り出す場合には、陽極
（１）の基板（５）として透明材料を設けてもよい。こ
のような基板（５）の材料としては、透明で、適度の強
度を有し、蒸着等による熱の影響を受けないものであれ
ば特に限定されない。例えば、ガラス、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテル
エーテルケトン等の透明な樹脂などが考慮される。最も
好ましくは、透明性、耐熱性ともに高いガラス基板であ
る。もちろん、陰極側から光を取り出す場合には、陰極
（４）材料をこのような透明な基板（５）上に施して、
透明陰極とすることができる。
機電界発光素子では、陽極（１）または陰極（４）の一
方を光透過性の材料とすることが必要である。したがっ
て、例えば陽極（１）側に光を取り出す場合には、陽極
（１）の基板（５）として透明材料を設けてもよい。こ
のような基板（５）の材料としては、透明で、適度の強
度を有し、蒸着等による熱の影響を受けないものであれ
ば特に限定されない。例えば、ガラス、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテル
エーテルケトン等の透明な樹脂などが考慮される。最も
好ましくは、透明性、耐熱性ともに高いガラス基板であ
る。もちろん、陰極側から光を取り出す場合には、陰極
（４）材料をこのような透明な基板（５）上に施して、
透明陰極とすることができる。
【００３６】さらに、この出願の発明の有機電界発光素
子では、以上のとおりの陽極（１）、正孔輸送性有機発
光層（２）、絶縁層（３）、陰極（４）だけでなく、他
にも、補助的な正孔注入層を陽極（１）と正孔輸送性有
機発光層（２）の間に設けてもよい。また、電界発光を
妨げなければ、導電層や支持体層、さらには、強度保持
のための層などを必要に応じて設けてもよい。
子では、以上のとおりの陽極（１）、正孔輸送性有機発
光層（２）、絶縁層（３）、陰極（４）だけでなく、他
にも、補助的な正孔注入層を陽極（１）と正孔輸送性有
機発光層（２）の間に設けてもよい。また、電界発光を
妨げなければ、導電層や支持体層、さらには、強度保持
のための層などを必要に応じて設けてもよい。
【００３７】以下、添付した図面に沿って実施例を示
し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく説明す
る。もちろん、この発明は以下の例に限定されるもので
はなく、細部については様々な態様が可能であることは
言うまでもない。
し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく説明す
る。もちろん、この発明は以下の例に限定されるもので
はなく、細部については様々な態様が可能であることは
言うまでもない。
【００３８】
【実施例】参考例１、２ この出願の発明の新規有機発光物質の電圧・電流密度特
性を測定した。 ＜構成＞ 陽極：ITO 正孔輸送性発光物質：Py-db3T-Py（参考例１）、Py-db4
T-Py（参考例２）（膜厚＝100ｎｍ） 陰極：アルミニウム 図２に、電圧・電流密度（ＶＪ）曲線を示した。
性を測定した。 ＜構成＞ 陽極：ITO 正孔輸送性発光物質：Py-db3T-Py（参考例１）、Py-db4
T-Py（参考例２）（膜厚＝100ｎｍ） 陰極：アルミニウム 図２に、電圧・電流密度（ＶＪ）曲線を示した。
【００３９】電圧10Ｖにおいて260mＡ／ｃｍ2の電流密
度が得られたことから、この出願の発明の有機発光物質
（化合物（１）および（２））における抵抗率が約4×1
07Ωｃｍ-1であることが確認された。実施例１、２ 以下の構成の有機電界発光素子を作製し、電圧・輝度
（ＶＬ）特性、および電圧・電流密度（ＶＪ）特性を測
定した。 ＜構成＞ 陽極：ITO 正孔輸送性発光物質：Py-db3T-Py（実施例１）、Py-db4
T-Py（実施例２）（膜厚＝100ｎｍ） 絶縁層：LiF （膜厚：0.6ｎｍ） 陰極：アルミニウム 結果を図３に示した。
度が得られたことから、この出願の発明の有機発光物質
（化合物（１）および（２））における抵抗率が約4×1
07Ωｃｍ-1であることが確認された。実施例１、２ 以下の構成の有機電界発光素子を作製し、電圧・輝度
（ＶＬ）特性、および電圧・電流密度（ＶＪ）特性を測
定した。 ＜構成＞ 陽極：ITO 正孔輸送性発光物質：Py-db3T-Py（実施例１）、Py-db4
T-Py（実施例２）（膜厚＝100ｎｍ） 絶縁層：LiF （膜厚：0.6ｎｍ） 陰極：アルミニウム 結果を図３に示した。
【００４０】図３のＶＪ曲線を図２のＶＪ曲線と比較す
ると、6Ｖ以上でトンネル効果が発生し、電子が注入さ
れていることが分かる。これより、絶縁層としては、電
界強度が6Ｖ／0.6ｎｍ＝1010Ｖ／ｍ以下でトンネル効果
を示すものが好ましいことが明らかになった。
ると、6Ｖ以上でトンネル効果が発生し、電子が注入さ
れていることが分かる。これより、絶縁層としては、電
界強度が6Ｖ／0.6ｎｍ＝1010Ｖ／ｍ以下でトンネル効果
を示すものが好ましいことが明らかになった。
【００４１】また、6Ｖで発光が開始し、10Ｖでは輝度
は、約820ｃｄ／ｃｍ2となり、十分に実用的な輝度が得
られることが確認された。さらに、正孔輸送性発光物質
（Py-db3T-Py）の外光による発光と、有機電界発光素子
を作製した際に得られた電界発光のスペクトルをそれぞ
れ測定し、図４に示した。
は、約820ｃｄ／ｃｍ2となり、十分に実用的な輝度が得
られることが確認された。さらに、正孔輸送性発光物質
（Py-db3T-Py）の外光による発光と、有機電界発光素子
を作製した際に得られた電界発光のスペクトルをそれぞ
れ測定し、図４に示した。
【００４２】これより、外光による発光と電界発光のス
ペクトルがほぼ一致していることが確認された。したが
って、実施例における電界発光が正孔輸送性有機発光層
において生じていることが確認された。比較例１ LiF層の膜厚を有さない有機電界発光素子を作製した。 ＜構成＞ 陽極：ITO 正孔輸送性発光物質：Py-db3T-Py（膜厚＝100ｎｍ） 陰極：アルミニウム このような有機電界発光素子では、輝度は、14ｃｄ／ｍ
2（16Ｖ、310ｍＡ／ｃｍ2）と小さかった。したがっ
て、高い輝度を得るためには、絶縁層が必要であること
が確認された。
ペクトルがほぼ一致していることが確認された。したが
って、実施例における電界発光が正孔輸送性有機発光層
において生じていることが確認された。比較例１ LiF層の膜厚を有さない有機電界発光素子を作製した。 ＜構成＞ 陽極：ITO 正孔輸送性発光物質：Py-db3T-Py（膜厚＝100ｎｍ） 陰極：アルミニウム このような有機電界発光素子では、輝度は、14ｃｄ／ｍ
2（16Ｖ、310ｍＡ／ｃｍ2）と小さかった。したがっ
て、高い輝度を得るためには、絶縁層が必要であること
が確認された。
【００４３】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、高い輝度を示す有機電界発光素子が提供される。
この有機電界発光素子は、正孔輸送性の有機発光物質か
らなる単層型有機電界発光素子であるため、製造が容易
であり、有機電界発光素子を迅速、かつ安価に製造する
ことが可能となる。したがって、実用化に向けた大量生
産も可能となる。
って、高い輝度を示す有機電界発光素子が提供される。
この有機電界発光素子は、正孔輸送性の有機発光物質か
らなる単層型有機電界発光素子であるため、製造が容易
であり、有機電界発光素子を迅速、かつ安価に製造する
ことが可能となる。したがって、実用化に向けた大量生
産も可能となる。
【００４４】さらに、この出願の発明により提供される
有機電界発光素子は、発光層に注入する電子量を電気的
に調整できるため、輝度の制御が容易となる。また、こ
の出願の発明の有機電界発光素子は、無効電流が少な
く、発熱量が少ないため、素子の安定性が高いという利
点もある。
有機電界発光素子は、発光層に注入する電子量を電気的
に調整できるため、輝度の制御が容易となる。また、こ
の出願の発明の有機電界発光素子は、無効電流が少な
く、発熱量が少ないため、素子の安定性が高いという利
点もある。
【図１】この出願の発明の有機電界発光素子の構成を例
示した概略摸式図である。
示した概略摸式図である。
【図２】この出願の発明の有機発光物質の電圧・電流密
度特性を示す図である。
度特性を示す図である。
【図３】この出願の発明の有機電界発光物質の実施例に
おける電圧・発光輝度、および電圧・電流密度特性を示
す図である。
おける電圧・発光輝度、および電圧・電流密度特性を示
す図である。
【図４】この出願の発明の有機電界発光素子における正
孔輸送性有機発光層の外光発光と電界発光のスペクトル
を示す図である。
孔輸送性有機発光層の外光発光と電界発光のスペクトル
を示す図である。
１ 陽極 ２ 正孔輸送性有機発光層 ３ 絶縁層 ４ 陰極 ５ 基板 ６ 電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K007 AB02 AB03 AB11 AB18 CA01 CB01 DA01 DB03 EA02 EB00
Claims (7)
- 【請求項１】 少なくとも陽極、該陽極より陰極側に正
孔輸送性有機発光層、該正孔輸送性有機発光層より陰極
側に絶縁層、および該絶縁層より反陽極側に陰極を有す
ることを特徴とする有機電界発光素子。 - 【請求項２】 絶縁層が、トンネル効果を示す材料から
なることを特徴とする請求項１記載の有機電界発光素
子。 - 【請求項３】 絶縁層が、厚さ0.6〜1.0ｎｍのフッ化リ
チウム（LiF）層であることを特徴とする請求項１また
は２記載のいずれかの有機電界発光素子。 - 【請求項４】 正孔輸送性有機発光層が、5×107Ωｃｍ
-1以下の比抵抗を有することを特徴とする請求項１ない
し３記載のいずれかの有機電界発光素子。 - 【請求項５】 以下の化学式（１）； 【化１】 で表される有機発光物質。
- 【請求項６】 以下の化学式（２）； 【化２】 で表される有機発光物質。
- 【請求項７】 正孔輸送性有機発光層が請求項５または
６に記載されるいずれかの有機発光物質、もしくは請求
項５および６記載の有機発光物質の混合物からなること
を特徴とする請求項１ないし４記載のいずれかの有機電
界発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000129529A JP2001313176A (ja) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | 有機電界発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000129529A JP2001313176A (ja) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | 有機電界発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001313176A true JP2001313176A (ja) | 2001-11-09 |
Family
ID=18638795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000129529A Pending JP2001313176A (ja) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | 有機電界発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001313176A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005019198A1 (en) * | 2003-08-15 | 2005-03-03 | 3M Innovative Properties Company | Acene-thiophene semiconductors |
| JP2008247810A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Chemiprokasei Kaisha Ltd | 多環式複素環化合物、該化合物よりなるホール輸送材料、ホール発光材料、該化合物を用いた電界効果トランジスタおよび有機ｅｌ素子 |
| CN100443483C (zh) * | 2005-12-08 | 2008-12-17 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 稠环单元封端的齐聚噻吩类高迁移率有机半导体材料及用途 |
| EP1605532A3 (en) * | 2004-06-10 | 2009-11-11 | Xerox Corporation | Device with small molecular thiophene compound |
| EP2208745A1 (en) * | 2007-09-28 | 2010-07-21 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Polymer compound, method for producing the same, and composition containing the polymer compound |
-
2000
- 2000-04-28 JP JP2000129529A patent/JP2001313176A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2005019198A1 (en) * | 2003-08-15 | 2005-03-03 | 3M Innovative Properties Company | Acene-thiophene semiconductors |
| US6998068B2 (en) | 2003-08-15 | 2006-02-14 | 3M Innovative Properties Company | Acene-thiophene semiconductors |
| US7276395B2 (en) | 2003-08-15 | 2007-10-02 | 3M Innovative Properties Company | Acene-thiophene semiconductors |
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| US7700787B2 (en) | 2004-06-10 | 2010-04-20 | Xerox Corporation | Small molecular thiophene compound |
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| EP2208745A4 (en) * | 2007-09-28 | 2012-03-28 | Sumitomo Chemical Co | POLYMER CONNECTION, MANUFACTURING METHOD AND COMPOSITION CONTAINING THE POLYMER COMPOUND |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060822 |