JP2643474B2 - 有機エレクトロルミネセンス装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、有機エレクトロルミネセンス装置に関す
る。

従来技術およびその課題 有機エレクトロルミネセンス装置は、電気信号に応じ
て発光しかつ発光物質として有機化合物を用いて構成さ
れた装置である。

有機エレクトロルミネセンス装置は、基本的には有機
発光層および該層をはさんだ一対の対向電極から構成さ
れている。発光は電極の一方から電子が注入され、もう
一方の電極からは正孔が注入されることにより、発光層
中の発光体がより高いエネルギー準位に励起され、励起
された発光体が元の基底状態にもどる際に、その余分な
エネルギーを光として放出する現象である。

そして、発光効率を上げるために、上記基本的構成に
加え、正孔を注入する電極には、さらにホール注入層を
設けた構成が採られている。

有機エレクトロルミネセンス装置の例としては、発光
体として単結晶アントラセン等が用いられたものが、US
P第3530325号明細書に記載されている。

また、特開昭59−194393号公報には、ホール注入層
と、有機発光体層を組み合わせたものが提案されてい
る。

特開昭63−295695号公報には、有機質ホール注入輸送
層、有機質電子注入輸送層を組み合わせたものが提案さ
れている。

しかしながら、有機エレクトロルミネセンス装置は、
構成の改善により、発光強度は改良されてはきている
が、一方で、繰り返し使用時での安定性に劣るという大
きな問題を有する。

従って、より発光強度の強い、繰り返し安定性に優れ
た良好な特性を有する有機エレクトロルミネセンス装置
の開発が望まれているのが現状である。

発明が解決しようとする課題 本発明は以上のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、発光強度が大きく、繰り返し
使用しても安定した性能を発揮する有機エレクトロルミ
ネセンス装置を提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明は、少なくとも一組の対向電極と有機ホール注
入輸送層と有機発光層を設けた有機エレクトロルミネセ
ンス装置において、有機ホール注入輸送層が一般式
［Ｉ］で表わされるブタジエン化合物を含有することを
特徴とする有機エレクトロルミネセンス装置； ［式中、Ar₁、Ar₂およびAr₃はそれぞれ置換基を有して
もよいアリール基であり、少なくとも１つはジ置換アミ
ノ基を有する； Ar₄は、水素、アルキル基、それぞれ置換基を有して
もよいアラルキル基、アリール基、複素環基を表わ
す。］ に関する。

本発明の有機エレクトロルミネセンス装置は電極間に
少なくとも有機発光層とブタジエン化合物を含んだ有機
ホール注入輸送層で構成される。

本発明は有機ホール注入輸送層に下記一般式［Ｉ］で
表されるブタジエン化合物を含有することを基本的な特
徴としている； ［式中、Ar₁、Ar₂およびAr₃はそれぞれ置換基を有して
もよいアリール基であり、少なくとも１つはジ置換アミ
ノ基を有する;Ar₄は、水素、アルキル基、それぞれ置換
基を有してもよいアラルキル基、アリール基、複素環基
を表わす。］ 上記一般式［Ｉ］においてAr₁、Ar₂およびAr₃はそれ
ぞれフェニル、ナフチル等のアリール基を示し、該アリ
ール基はハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基また
はジ置換アミノ基などの置換基を有してもよい。本発明
においては置換基Ar₁〜Ar₃のうち少なくとも１つはジ置
換アミノ基を有し、ジ置換アミノ基としては、ジアルキ
ルアミノ基、ジアラルキルアミノ基、ジアリールアミノ
基、ジアリルアミノ基などが挙げられる。

Ar₄は水素原子、メチル基、エチル等のアルキル基、
ベンジルあるいはフェネチル等のアラルキル基、フェニ
ル、ナフチル等のアリール基またはチオフェン、ジオキ
サインダン、ピリジン等の複素環の残基を示す。

Ar₄の置換基と例としては、ハロゲン原子、アルキル
基、アルコキシ基またはジ置換アミノ基などが挙げられ
る。

一般式［Ｉ］で表されるブタジエン化合物は、公知の
方法で製造可能で、例えば、ホスホニウム塩とアクロレ
イン化合物を縮合することにより製造することができ
る。

本発明において使用するブタジエン化合物としては、
具体的には以下のものが挙げられるが、これらに限定さ
れることはない。

第１図に本発明によるエレクトロルミネセンス装置を
模式的に示した。図中、（１）は陽極であり、その上
に、有機ホール注入輸送層（２）と有機発光層（３）お
よび陰極（４）が順次積層された構成をとっており、該
有機ホール注入輸送層に上記一般式［Ｉ］で表されるブ
タジエン化合物を含有する。

陽極（１）と陰極（４）に電圧を印加することにより
有機発光層（３）が発色する。

一般式［Ｉ］で表わされる特定のブタジエン化合物は
イオン化ポテンシャルが小さく、ホール輸送能が大きい
ため、本発明のエレクトロルミネセンス装置を発光させ
るに必要な発光電位はそれほ大きくはなく、そのために
安定した長期間の発光を可能ならしめていると考えられ
ている。また、発光強度には、一般式［Ｉ］で表わされ
るブタジエン化合物自体の発光体としての機能が寄与し
ていると考えられる。

有機エレクトロルミネセンス装置の陽極（１）として
使用される導電性物質としては4eVよりも大きい仕事関
数をもつものがよく、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、スズ、金などおよびそれらの合金、酸化スズ、
酸価インジウムが用いられる。

陰極（４）を形成する金属としては4eVよりも小さい
仕事関数をもつものがよく、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
れらの合金が用いられる。

有機エレクトロルミネセンス装置においては、発光が
見られるように、少なくとも陽極（１）あるいは陰極
（２）は透明電極とする。この際、陰極に透明電極を使
用すると、透明性が損なわれやすいので、陽極を透明電
極とすることが好ましい。

透明電極を形成する場合、透明基板上に、上記したよ
うな導電性物質を用い、蒸着、スパッタリング等の手段
で所望の透光性が確保されるように形成すればよい。

透明基板としては、適度の強度を有し、エレクトロル
ミネセンス装置作製時、蒸着等による熱に悪影響を受け
ず、透明なものであれば特に限定されないが、係るもの
を例示すると、ガラス基板、透明な樹脂、例えばポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリエーテルサルフォン、ポ
リエーテルエーテルケトン等を使用することも可能であ
る。

ガラス基板上に透明電極が形成されたものとしてはIT
O、NESA等の市販品が知られており、それを使用しても
よい。

本発明のエレクトロルミネセンス装置は上記した陽極
（１）上に有機ホール注入輸送層（２）を形成する。

有機ホール輸送層（２）は、前記した一般式［Ｉ］で
表されるブタジエン化合物を蒸着して形成してもよい
し、該ブタジエン化合物の適当な樹脂溶液をスピンコー
トして形成してもよい。

蒸着法で形成する場合、その厚さは、通常0.01〜0.3
μｍであり、スピンコート法で形成する場合は、ブタジ
エン化合物が結着樹脂に対して20〜80重量％程度の含有
量となるように、厚さ0.05〜1.0μｍ程度に形成すれば
よい。

このように形成された有機ホール輸送層（２）の上に
は、有機発光層を形成する。

有機発光層に用いられる有機発光体としては、公知の
ものを使用可能で、たとえばエピドリジン、2,5−ビス
［5,7−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベンゾキサゾリル］チ
オフェン、2,2′−（1,4−フェニレンジビニレン）ビス
ベンゾチアゾール、2,2′−（4,4′−ビフェニレン）ビ
スベンゾチアゾール、５−メチル−２−｛２−［４−
（５−メチル−２−ベンゾキサゾリル）フェニル］ビニ
ル｝ベンゾオキサゾール、2,5−ビス（５−メチル−２
−ベンゾキサゾリル）チオフェン、アントラセン、ナフ
タレン、フェナントレン、ピレン、クリセン、ペリレ
ン、ペリノン、1,4−ジフェニルブタジエン、テトラフ
ェニルブタジエン、クマリン、マクリジンスチルベン、
２−（４−ビフェニル）−６−フェニルベンゾオキサゾ
ール、アルミニウムトリスオキシン、マグネシウムビス
オキシン、ビス（ベンゾ−８−キノリノール）亜鉛、ビ
ス（２−メチル−８キノリノラート）アルミニウムオキ
サイド、インジウムトリスオキシン、アルミニウムトリ
ス（５−メチルオキシン）、リチウムオキシン、ガリウ
ムトリオキシン、カルシウムビス（５−クロロオキシ
ン）、ポリ亜鉛−ビス（８−ヒドロキシ−５−キノリノ
ニル）メタン）ジリチウムエピンドリジオン、亜鉛ビス
オキシン、1,2−フタロペリノン、1,2−ナフタロペリノ
ンなどを挙げることができる。また、一般的な蛍光染
料、例えば蛍光クマリン染料、蛍光ペリレン染料、蛍光
ピラン染料、蛍光チオピラン染料、蛍光ポリメチン染
料、蛍光メロシアニン染料、蛍光イミダゾール染料等も
使用できる。このうち、特に好ましいものとしてはキレ
ート化オキシノイド化合物が挙げられる。

有機発光層は上記した発光物質の単層構成でもよい
し、発光の色、発光の強度等の特性を調整するために、
多層構成としてもよい。

次に、有機発光層の上に、前記した陰極を形成する。

以上、陽極（１）上に有機ホール注入輸送層（２）、
発光層（３）および陰極（４）を順次積層して有機ルミ
ネセンス装置を形成する場合について説明したが、陰極
（４）上に発光層（３）、有機ホール注入輸送層（２）
および陽極を順次積層してもよい。

１組の透明電極は各電極にニクロム線、金線、銅線、
白金線等の適当なリード線（５）を接続し、有機ルミネ
センス装置は両電極に適当な電圧（Vs）を印加すること
により発光する。

本発明の有機エレクトロルミネセンス装置は各種の表
示装置、あるいはディスプレイ装置等に適用可能であ
る。

以下に実施例を記載し本発明を説明する。

実施例１ インジウムスズ酸化物被覆ガラスの上にブタジエン化
合物（４）を蒸着により厚さ500Åの薄膜を形成した。

次に、アルミニウムトリスオキシンを蒸着により500
Åの厚さになるように薄膜を形成した。

次に陰極として10:1の原子比のMgおよびAgで厚さ2000
Åの薄膜を形成した。

このようにして有機エレクトロルミネセンス装置を作
製した。

実施例２〜５ 実施例１において、ブタジエン化合物（４）を使用す
る代わりに、ブタジエン化合物（９）、（17）、（1
8）、（21）にかえること以外は実施例１と全く同様に
して有機エレクトロルミネセンス装置を作製した。

比較例１〜３ 実施例１において、ブタジエン化合物（４）の代わり
に以下の化合物を使用すること以外は実施例１と全く同
様にして有機エレクトロルミネセンス装置を作製した。

比較例1:N−エチルカルバゾール−３−カルボアルデヒ
ド−Ｎ−メチル、Ｎ−フェニルヒドラゾン 比較例2:2,5−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−
1,3,4−オキサジアゾール 比較例3:N,N,N−トリ（ｐ−トリル）アミン 評価 実施例１得られたエレクトロルミネセンス装置を、そ
のガラス電極を陽極として、バイアス電圧をかけなが
ら、5mA/cm²の電流密度で１時間作動させた。

初期出力は0.1mW/cm²から0.09mW/cm²に低下した。さ
らに１時間作動させると、0.085mW/cm²に低下した。

同様にして、実施例２〜５および比較例１〜３のエレ
クトロルミネセンス装置について作動テストを行なっ
た。

結果を表１に示す。

発明の効果 本発明により、有機ホール注入輸送層に特定のブタジ
エン化合物を含有させると発光強度が大きく、耐久性に
優れた有機エレクトロルミネセンス装置を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のエレクトロルミネセンス装置の概略構
成を示す断面図である。 1:陽極、2:有機ホール注入輸送層 3:発光層、4:陰極 5:リード線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 光俊 大阪府大阪市中央区安土町２丁目３番13 号 大阪国際ビル ミノルタカメラ株式 会社内 (56)参考文献 特開 平２−311591（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−247278（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一組の対向電極と有機ホール注
   入輸送層と有機発光層を設けた有機エレクトロルミネセ
   ンス装置において、有機ホール注入輸送層が一般式
   ［Ｉ］で表わされるブタジエン化合物を含有することを
   特徴とする有機エレクトロルミネセンス装置； ［式中Ar₁、Ar₂およびAr₃はそれぞれ置換基を有しても
   よいアリール基であり、少なくとも１つはジ置換アミノ
   基を有する； Ar₄は、水素原子、アルキル基、それぞれ置換基を有し
   てもよいアラルキル基、アリール基、複素環基を表わ
   す。］