JP2673261B2 - Organic electroluminescent device - Google Patents

Organic electroluminescent device

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JP2673261B2
JP2673261B2 JP1011888A JP1188889A JP2673261B2 JP 2673261 B2 JP2673261 B2 JP 2673261B2 JP 1011888 A JP1011888 A JP 1011888A JP 1188889 A JP1188889 A JP 1188889A JP 2673261 B2 JP2673261 B2 JP 2673261B2
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light emitting
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吉彦 森
善夫 林
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旭化成工業株式会社
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    • HELECTRICITY
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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素子に関し、
くわしくは発光物質として有機物を用い、電気信号に応
じて発光する素子に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an organic electroluminescent device,
More specifically, the present invention relates to an element that emits light in response to an electric signal by using an organic substance as a light emitting substance.

特に、本発明は、低電圧でも効率よい発光が得られ、
十分な輝度を有するエレクトロルミルネセンス素子に関
するものである。
In particular, the present invention provides efficient light emission even at a low voltage,
The present invention relates to an electroluminescence device having sufficient brightness.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

有機エレクトロルミネセンス素子は、有機発光体を対
向電極で挟んで構成されており、一方の電極からは電子
が注入され、もう一方の電極からは正孔が注入される。
注入された電子と正孔が、発光層内で再結合するときに
発光するものである。
The organic electroluminescent element is configured such that an organic luminous body is sandwiched between opposed electrodes, and electrons are injected from one electrode and holes are injected from the other electrode.
It emits light when the injected electrons and holes recombine in the light emitting layer.

このような素子には、発光体として、例えば単結晶ア
ントラセンのような単結晶物質が用いられたが、単結晶
物質では製造費が高く、機械的強度の点からも問題が多
い。さらに、厚さを薄くすることが容易でなく、1mm程
度の単結晶では発光は微弱であり、また、100V以上の駆
動電圧がしばしば必要であり、実用の域に達していな
い。
A single crystal substance such as single crystal anthracene was used as a light-emitting body in such an element, but the single crystal substance is expensive to manufacture and has many problems in terms of mechanical strength. Further, it is not easy to reduce the thickness, and the light emission is weak with a single crystal of about 1 mm, and a driving voltage of 100 V or more is often required, which is not practical.

そこで、例えばアントラセンの1μm以下の膜を得よ
うとする試みが、蒸着法〔シン・ソリッド・フィルムス
(Thin Solid Films)94巻171頁1982年発行〕やラング
ミュアープロジェット法〔シン・ソリッド・フィルムス
(Thin Solid Films)99巻283頁1983粘発行〕により試
みられている。
Therefore, for example, an attempt to obtain a film of anthracene having a thickness of 1 μm or less is performed by a vapor deposition method [Thin Solid Films 94, 171 pages 1982] or a Langmuir-Projet method [Thin Solid Films]. Films (Thin Solid Films) Vol. 99, p.

しかし、十分な性能を得るには、厳しく管理された製
膜条件の下で、数千オングストロームの薄膜を形成する
必要があり、さらに、発光層が精度よい薄膜として形成
されているものの、キャリアーである正孔あるいは電子
の密度が非常に小さく、キャリアーの移動や再結合など
による機能分子の励起能率が低いため、効率のよい発光
が得られず、特に、消費電力や輝度の点で満足できるも
のとなっていないのが現状である。
However, in order to obtain sufficient performance, it is necessary to form a thin film with a thickness of several thousand angstroms under strictly controlled film forming conditions.Also, although the light emitting layer is formed as a highly accurate thin film, it can be used as a carrier. The density of certain holes or electrons is very low, and the excitation efficiency of functional molecules due to carrier migration and recombination is low, so efficient light emission cannot be obtained, and in particular, it is satisfactory in terms of power consumption and brightness. The current situation is not.

さらに、陽極と発光層の間に正孔注入層を設け、キャ
リアーである正孔の密度を上げることにより高い発光効
率を得られることが、特開昭57−51781号公報、特開昭5
9−194393号公報によって知られている。
Furthermore, it is possible to obtain a high luminous efficiency by providing a hole injection layer between the anode and the light emitting layer and increasing the density of holes which are carriers, and it is disclosed in JP-A-57-51781.
It is known from the publication 9-194393.

しかしながら、これらは発光材として電子伝達性化合
物を用いており、これには、高い発光効率と高い電子伝
達性の両方の性質を併せもった物質が必要である。とこ
ろが、十分満足のゆく性質をもったそのような物質は見
出されておらず、従って輝度、消費電力の点において満
足のいく性能が得られていないのが現状である。
However, these use an electron-transporting compound as a light-emitting material, which requires a substance having both high luminous efficiency and high electron-transporting properties. However, such a substance having sufficiently satisfactory properties has not been found, and thus, at present, satisfactory performance in terms of luminance and power consumption has not been obtained.

そこで、発光と電子注入輸送の機能を分離し、さらに
微結晶性の発光層を用いることにより生じるピンホール
を防止する目的で、発光層と陰極の間に電子輸送層を設
ける試みがなされている。〔ジャパニーズ・ジャーナル
・オブ・アプライド・フィジックス(Japanese Journal
of Applied Physics)27巻2号L269頁1988年発行、及
び27巻4号L713頁1988年発行〕が、ピンホールの防止、
駆動電圧の低減には若干の効果がみられるものの電流密
度に対する発光効率の向上は見られず、従って消費電力
の点において満足のいく性能が得られていないのが現状
である。
Therefore, an attempt has been made to provide an electron transport layer between the light emitting layer and the cathode in order to separate the functions of light emission and electron injection / transport, and to prevent pinholes caused by using a microcrystalline light emitting layer. . [Japanese Journal of Applied Physics (Japanese Journal
of Applied Physics) Vol. 27, No. 2, L269, 1988, and Vol. 27, No. 4, L713, 1988, issued]
Although a slight effect can be seen in the reduction of the driving voltage, no improvement in the luminous efficiency with respect to the current density is seen, and therefore, in the current situation, satisfactory performance is not obtained in terms of power consumption.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

本発明は、これらの問題を解決して、高効率のエレク
トロルミネセンス素子を提供するものである。
The present invention solves these problems and provides a highly efficient electroluminescent element.

すなわち、本発明は、低電圧、低電流密度でも発光効
率が良好で、十分高い輝度が得られ、安価でかつ製造が
容易な有機エレクトロルミネセンス素子を提供せんとす
るものである。
That is, an object of the present invention is to provide an organic electroluminescent device which has good luminous efficiency even at a low voltage and a low current density, can obtain sufficiently high luminance, is inexpensive and easy to manufacture.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明者らは、陽極上に順次正孔注入輸送層、発光
層、陰極を設けた有機エレクトロルミネセンス素子及び
電子伝達性化合物について鋭意検討した結果、陽極上に
順次正孔注入輸送層、発光層、陰極を設けた有エレクト
ロルミネセンス素子において、発光層と陰極の間に、発
光層の第一酸化電位よりも0.1V以上大きな第一酸化電位
を有する正孔阻止層を設けることにより、前記の目的が
達成できることを見出し、本発明を完成するに到った。
The present inventors diligently studied an organic electroluminescent device and an electron transfer compound in which a hole injecting and transporting layer, a light emitting layer, and a cathode are sequentially provided on an anode, and as a result, a hole injecting and transporting layer and an emission are sequentially formed on the anode. Layer, in an electroluminescent element provided with a cathode, by providing a hole blocking layer having a first oxidation potential 0.1 V or more larger than the first oxidation potential of the light emitting layer between the light emitting layer and the cathode, The inventors have found that the above object can be achieved and completed the present invention.

以下、本発明につき詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明は、陽極上に順次正孔注入輸送層、発光層、陰
極を有する有機エレクトロルミネセンス素子において、
発光層と陰極の間に、発光層の第一酸化電位よりも0.1V
以上大きな第一酸化電位を有する正孔阻止層を設けるこ
とにより、高い発光効率と十分な輝度が得られるという
発見に基づいている。
The present invention relates to an organic electroluminescent device having a hole injecting and transporting layer, a light emitting layer, and a cathode in this order on an anode,
Between the light emitting layer and the cathode, 0.1 V is higher than the first oxidation potential of the light emitting layer.
It is based on the finding that high luminous efficiency and sufficient brightness can be obtained by providing the hole blocking layer having a large first oxidation potential.

すなわち、従来のように発光層に用いる物質が高い発
光効率と高い電子伝達性の両方の性質を合わせもつ必要
がなく、従って、電子伝達性ではないが発光効率が高い
物質と、発光効率は低いが高い電子伝達性を有する物質
とを組合わせることなどができ、エレクトロルミネセン
スにおけるより高い発光効率が達成できる。さらに、正
孔阻止層の第一酸化電位が発光層の第一酸化電位よりも
0.1V以上大きいとき、特に高い発光効率が得られる。
That is, it is not necessary for the substance used for the light-emitting layer to have both properties of high light emission efficiency and high electron transfer property as in the conventional case. Can be combined with a substance having a high electron transfer property, and higher luminous efficiency in electroluminescence can be achieved. Furthermore, the first oxidation potential of the hole blocking layer is higher than the first oxidation potential of the light emitting layer.
When it is higher than 0.1 V, particularly high luminous efficiency can be obtained.

有機化合物の電気化学的第一酸化電位がその化合物の
基底状態における最高被占電子エネルギーレベル(即ち
イオン化ポテンシャル)と一次的に相関関係にあること
はよく知られている。従って、正孔阻止層のイオン化ポ
テンシャルが発光層のイオン化ポテンシャルよりも大き
いと、正孔阻止層を設けない場合、あるいは設けてもそ
のイオン化ポテンシャルの差が小さい場合には発光に寄
与せず発光層内を通過していく正孔を、正孔阻止層によ
り発光層内にとじ込め、発光に寄与させることが可能に
なり、高い発光効率が達成できるためと考えられる。
It is well known that the electrochemical first oxidation potential of an organic compound is primarily correlated with the highest occupied electron energy level (ie, ionization potential) in the ground state of the compound. Therefore, if the ionization potential of the hole blocking layer is larger than that of the light emitting layer, the hole blocking layer does not contribute to light emission if the hole blocking layer is not provided or if the difference in ionization potential is small even if the hole blocking layer is provided. It is considered that the holes passing through the inside can be confined in the light emitting layer by the hole blocking layer and can contribute to light emission, and high light emission efficiency can be achieved.

本発明の正孔阻止層に用いられる物質は、その第一酸
化電位が発光層の第一酸化電位よりも0.1V以上大きいも
のであれば、任意の化合物を用いることができるが、陰
極から発光層への電子注入を妨げるものは好ましくな
く、従って電位伝達性化合物が好ましく、有機化合物あ
るいは金属錯体などの任意の電子伝達性化合物を用いる
ことができる。
As the substance used for the hole blocking layer of the present invention, any compound can be used as long as the first oxidation potential thereof is higher than the first oxidation potential of the light emitting layer by 0.1 V or more. Those that hinder the injection of electrons into the layer are not preferable, therefore, the potential transfer compound is preferable, and any electron transfer compound such as an organic compound or a metal complex can be used.

また、発光層に用いられる発光物質は、高い発光量子
効率を有する有機あるいは金属錯体などの任意の発光物
質を用いることができるが、本発明においては、前記正
孔阻止層と発光層をその第一酸化電位に従って適切に組
合わせることが重要である。
The light-emitting substance used in the light-emitting layer may be any light-emitting substance such as an organic or metal complex having a high emission quantum efficiency. In the present invention, the hole blocking layer and the light-emitting layer are the first and second layers. Proper combination according to the monoxide potential is important.

各化合物の第一酸化電位は、0.1モル/のテトラ−
n−ブチルアンモニウムパークロレイトを支持電解質と
し、化合物の1×10-4〜1×10-6モルのアセトニトリル
溶液中で、25℃において銀−塩化銀電極を比較電極と
し、白金電極を対極としグラッシーカーボン回転電極を
用い、ボーラログラフィックアナライザP−1100
((株)柳本製作所製)により電圧電流曲線を求め、こ
の曲線から半波電位として決定される。アセトニトリル
に溶解しない化合物については、必要に応じてジメチル
フォルムアミドやジメチルスルフォキシドを溶媒として
用いることもできる。
The first oxidation potential of each compound was 0.1 mol / tetra-
Using n-butylammonium perchlorate as a supporting electrolyte, a silver-silver chloride electrode as a reference electrode and a platinum electrode as a counter electrode at 25 ° C. in a 1 × 10 −4 to 1 × 10 −6 mol acetonitrile solution of the compound. A bolographic analyzer P-1100 using a glassy carbon rotating electrode
(Manufactured by Yanagimoto Seisakusho Co., Ltd.) to obtain a voltage-current curve, and the half-wave potential is determined from this curve. For compounds that do not dissolve in acetonitrile, dimethylformamide or dimethylsulfoxide can be used as a solvent, if necessary.

そして、発光層に用いる化合物の第一酸化電位よりも
0.1V以上大きな第一酸化電位を有する化合物を正孔阻止
層に選択して用いることにより高いエレクトロルミネセ
ンスの発光効率が得られる。第一酸化電位の差が0.1V未
満では、発光に寄与せず、発光層を通過してしまう正孔
を発光層内にとじ込める効果が十分でなく、高い発光効
率が得られない。
And, as compared with the first oxidation potential of the compound used for the light emitting layer,
High electroluminescence emission efficiency can be obtained by selecting and using a compound having a large first oxidation potential of 0.1 V or more for the hole blocking layer. When the difference between the first oxidation potentials is less than 0.1 V, it does not contribute to light emission and the effect of confining holes that pass through the light emitting layer into the light emitting layer is not sufficient, and high light emission efficiency cannot be obtained.

正孔阻止層に用いられる電子伝達性化合物の好ましい
ものとして、例えば以下のような化合物を挙げることが
できる。アミノ基またはその誘導体を有するトリフェニ
ルメタン、ジフェニルメタン、キサンテン、アクリジ
ン、アジン、チアジン、チアゾール、オキサジン、アゾ
などの各種染料及び顔料、フラバントロンなどのインダ
ンスレン系染料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、シ
アニン色素、2,4,7−トリニトロフルオレノン、テトラ
シアノキノジメタン、テトラシアノエチレンなどの電子
受容体、環上に電子吸引性置換基を有する金属あるいは
無金属フタロシアニン類、環上にピリジル基、キノリル
基、キノキサリル基などを有するポルフィリン類、8−
ヒドロキシキノリンおよびその誘導体の金属錯体などで
ある。
Preferred examples of the electron-transporting compound used in the hole blocking layer include the following compounds. Various dyes and pigments such as triphenylmethane, diphenylmethane, xanthene, acridine, azine, thiazine, thiazole, oxazine and azo having an amino group or a derivative thereof, indanthrene dyes such as flavantrone, perinone pigments and perylene pigments. , Cyanine dyes, electron acceptors such as 2,4,7-trinitrofluorenone, tetracyanoquinodimethane, and tetracyanoethylene, metal or metal-free phthalocyanines with electron-withdrawing substituents on the ring, pyridyl on the ring Group, quinolyl group, quinoxalyl group, and the like, 8-
Examples thereof include metal complexes of hydroxyquinoline and its derivatives.

発光層は、高い発光量子効率を有する発光物質単体あ
るいはこれらを結着材樹脂中に溶解、分散させた形で用
いられ、例えば、以下のような化合物を挙げることがで
きる。ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ポリメ
チン系、オキアジン系、キサンテン系、クマリン系、シ
アニン系などの色素類、芳香族アミン、芳香族イミン、
オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾ
ール誘導体、3−ヒドロキシキノリンおよびその誘導体
の金属錯体、ルテニウム錯体、希土類錯体及びこれらの
誘導体などである。
The light emitting layer is used as a single substance of a light emitting substance having a high light emitting quantum efficiency or in a form in which these are dissolved and dispersed in a binder resin, and examples thereof include the following compounds. Naphthalene derivative, anthracene derivative, polymethine-based, okiazine-based, xanthene-based, coumarin-based, cyanine-based dyes, aromatic amines, aromatic imines,
Examples thereof include oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, thiazole derivatives, metal complexes of 3-hydroxyquinoline and its derivatives, ruthenium complexes, rare earth complexes and their derivatives.

本発明の有機エレクトロルミネセンス素子を作成する
には、陽極、正孔注入輸送層、発光層、正孔阻止層、陰
極の順に設けても良いし、陽極、正孔阻止層、発光層、
正孔注入輸送層、陽極の順に設けても良い。
In order to produce the organic electroluminescence device of the present invention, an anode, a hole injecting and transporting layer, a light emitting layer, a hole blocking layer and a cathode may be provided in this order, or an anode, a hole blocking layer, a light emitting layer,
The hole injecting and transporting layer and the anode may be provided in this order.

陽極としては、絶縁性支持体上に形成された透明ある
いは不透明な導電性物質が用いられるが、陰極が不透明
な場合には陽極は透明である必要がある。好ましい例と
しては、酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジウム
(ITO)等の導電性酸化物あるいは金、銀、クロム等の
金属、沃化銅等の無機導電性物質、オリチオフェン、ポ
リピロール、ポリアニリン等の導電性ポリマー等を挙げ
ることができる。
As the anode, a transparent or opaque conductive material formed on an insulating support is used. When the cathode is opaque, the anode needs to be transparent. Preferred examples are conductive oxides such as tin oxide, indium oxide and indium tin oxide (ITO), metals such as gold, silver and chromium, inorganic conductive substances such as copper iodide, orithiophene, polypyrrole and polyaniline. And the like.

陰極として好ましいのは、例えばインジウム、銀、
錫、アルミニウム、鉛、マグネシウム等から形成した半
透明又は不透明電極が挙げられる。
Preferred as the cathode, for example, indium, silver,
Translucent or opaque electrodes formed from tin, aluminum, lead, magnesium, and the like.

本発明の正孔阻止層は、電子伝達性化合物を蒸着など
により形成してもよいし、必要に応じて結着剤を用い
て、あるいは用いずに塗布で形成してもよい。
The hole blocking layer of the present invention may be formed by vapor-depositing an electron-transporting compound, or may be formed by coating with or without a binder as required.

結着剤としては、通常の重合体を用いることができる
が、例えばポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、
ポリアクリロニトリル、ポリエステル、ポリカーボネー
ト、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド等が挙げ
られる。この場合の結着剤の使用量は、特に制限はない
が、電子伝達性化合物1重量部に対し100重量部以下が
好ましい。正孔阻止層は、必ずしも一層である必要はな
く、必要であれば2層以上に積層してもよいが、その厚
さは50Å以上1μm以下が望ましい。
As the binder, ordinary polymers can be used, for example, polystyrene, polymethyl methacrylate,
Examples include polyacrylonitrile, polyester, polycarbonate, polysulfone, and polyphenylene oxide. The amount of the binder used in this case is not particularly limited, but is preferably 100 parts by weight or less with respect to 1 part by weight of the electron transfer compound. The hole blocking layer does not necessarily have to be a single layer and may be laminated in two or more layers if necessary, but the thickness is preferably 50 Å or more and 1 μm or less.

次に、正孔注入輸送層は、陽極上あるいは発光層上に
設ける。この場合、正孔注入輸送層は、陽極から正孔が
注入されやすくし、さらに注入された正孔を発光層まで
輸送する層であり、該層には正孔輸送性化合物を用いる
ことができるが、発光層で発生した光に対して透過性で
あることが望ましい。
Next, a hole injection / transport layer is provided on the anode or the light emitting layer. In this case, the hole injecting and transporting layer is a layer that facilitates injection of holes from the anode and further transports the injected holes to the light emitting layer, and a hole transporting compound can be used in the layer. However, it is desirable that the light is transmissive to the light generated in the light emitting layer.

さらに、最適な有機エレクトロルミネセンス素子を得
るには、正孔注入輸送層、発光層のエネルギーレベル
(イオン化ポテンシャル、電子親和力など)を適切に適
合させる必要がある。
Furthermore, in order to obtain an optimum organic electroluminescence device, it is necessary to appropriately adjust the energy levels (ionization potential, electron affinity, etc.) of the hole injecting and transporting layer and the light emitting layer.

正孔輸送性化合物とは電子供与性化合物であり、正孔
輸送性化合物単体又はこれらを結着剤樹脂中に溶解、分
散させた形で用いられる。
The hole-transporting compound is an electron-donating compound and is used alone or in the form of being dissolved or dispersed in a binder resin.

好ましいものとしては、例えば以下のような化合物を
挙げることができる。ポリビニルカルバゾール、2,6−
ジメトキシ−9,10−ジヒドロキシアントラセンとジカル
ボン酸から得られたポリエステル、2,6,9,10−テトライ
ソプロポキシアントラセンのようなアントラセン誘導
体;2,5−ビス(4−ジエチルアミノフェニル)−1,3,4
−オキサジアゾールなどのオキサジアゾール類;N,N′−
ジフェニル−N,N′−(3−メチルフェニル)1,1′−ジ
フェニル−4,4′−ジアミンなどのトリフェニルアミン
誘導体;1−フェニル−3−(p−ジエチルアミノスチリ
ル)−5−(p−ジエチルアミノフェニル)−2−ピラ
ゾリンなどのピラゾリン誘導体;4−(ジエチルアミノ)
スチリル−2−アントラセンなどのスチリル化合物;p−
ジエチルアミノベンズアルデヒド−(ジフェニルヒドラ
ゾン)などのヒドラゾン系化合物;スチルベン系化合
物;金属あるいは無金属フタロシアニン類;ポルフィリ
ン系化合物などである。
Preferred examples include the following compounds. Polyvinyl carbazole, 2,6-
Polyesters obtained from dimethoxy-9,10-dihydroxyanthracene and dicarboxylic acids, anthracene derivatives such as 2,6,9,10-tetraisopropoxyanthracene; 2,5-bis (4-diethylaminophenyl) -1,3 ,Four
-Oxadiazoles such as oxadiazole; N, N'-
Triphenylamine derivatives such as diphenyl-N, N '-(3-methylphenyl) 1,1'-diphenyl-4,4'-diamine; 1-phenyl-3- (p-diethylaminostyryl) -5- (p -Diethylaminophenyl) -2-pyrazolin and other pyrazoline derivatives; 4- (diethylamino)
Styryl compounds such as styryl-2-anthracene; p-
Hydrazone compounds such as diethylaminobenzaldehyde- (diphenylhydrazone); stilbene compounds; metal or metal-free phthalocyanines; porphyrin compounds.

また、結着剤樹脂としては、ポリ塩化ビニル、ポリカ
ーボネート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリスルホ
ン、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタン、エポキ
シ樹脂等が挙げられる。
Examples of the binder resin include polyvinyl chloride, polycarbonate, polystyrene, polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, polyurethane, and epoxy resin.

正孔注入輸送層は、必ずしも一層である必要はなく、
必要であれば2層以上に積層しても良い。厚さはピンホ
ールを生じない程度に薄いほうが好ましく、通常1μ以
下の厚さで用いられる。
The hole injection transport layer does not necessarily have to be a single layer,
If necessary, two or more layers may be laminated. The thickness is preferably as thin as not causing pinholes, and is usually 1 μm or less.

(実施例) 以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明する
が、これは本発明の範囲を制限するものでない。
(Examples) Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but this does not limit the scope of the present invention.

実施例1 ITOガラス(HOYA(株)製)上に、正孔注入輸送層と
して、N,N′−ジフェニル−N,N′−(3−メチルフェニ
ル)1,1′−ジフェニル−4,4−ジアミンを3×10-6トー
ルの真空度で150℃に加熱し、750Åの厚さに蒸着した。
Example 1 N, N'-diphenyl-N, N '-(3-methylphenyl) 1,1'-diphenyl-4,4 as a hole injecting and transporting layer was formed on ITO glass (manufactured by HOYA Corporation). The diamine was heated to 150 ° C. under a vacuum of 3 × 10 -6 torr and evaporated to a thickness of 750Å.

次いで、発光層としてトリス(8−ヒドロキシキノリ
ノ)アルミニウム(第一酸化電位1.14V)を、2.3×10-6
トールの真空度で208℃に加熱し、425Åの厚さに蒸着し
た。次いで、その上に正孔阻止層としてトリス(5,7−
ジクロル−8−ヒドロキシキノリノ)アルミニウム(第
一酸化電位1.35V)を、2.5×10-6トールの真空度で250
℃に加熱し、400Åの厚さに蒸着した。次いで、その上
に陰電極として金属インジウムをシャドーマスクを介し
て0.1cm2の面積に蒸着し、素子の面積を規定した。
Next, tris (8-hydroxyquinolino) aluminum (first oxidation potential 1.14V) was used as a light emitting layer in an amount of 2.3 × 10 −6.
It was heated to 208 ° C. with a vacuum degree of torr and evaporated to a thickness of 425 Å. Then, tris (5,7-
Dichloro-8-hydroxyquinolino) aluminum (first oxidation potential 1.35V) at a vacuum degree of 2.5 × 10 -6 torr 250
It was heated to ℃ and evaporated to a thickness of 400Å. Next, metal indium was deposited thereon as a negative electrode through a shadow mask in an area of 0.1 cm 2 to define the area of the device.

このようにして作成した素子に、ITO電極を陽極とし
て直流電圧を印加すると、520nmの緑色光を発した。そ
の輝度は30V、14mA/cm2において120cd/m2であった。
When a direct current voltage was applied to the device thus produced with the ITO electrode as an anode, a green light of 520 nm was emitted. The brightness was 120 cd / m 2 at 30 V and 14 mA / cm 2 .

実施例2 正孔阻止層としてトリス(5,7−ジブロモ−8−ヒド
ロキシキノリノ)アルミニウム(第一酸化電位1.42V)
を、2.0×10-6トールの真空度で268℃に加熱し、420Å
の厚さに蒸着して用いた以外は、実施例1と同様に素子
を作成した。
Example 2 Tris (5,7-dibromo-8-hydroxyquinolino) aluminum (first oxidation potential 1.42V) as a hole blocking layer
Is heated to 268 ° C at a vacuum degree of 2.0 × 10 -6 torr and 420 Å
A device was prepared in the same manner as in Example 1 except that the device was vapor-deposited to a thickness of 1.

この素子は、28V、13mA/cm2において輝度125cd/m2
緑色光の発光を示した。
This device emitted green light with a brightness of 125 cd / m 2 at 28 V and 13 mA / cm 2 .

比較例1 実施例1において正孔阻止層を設けず、発光層である
トリス(8−ヒドロキシキノリノ)アルミニウムを830
Åの厚さで蒸着し、他は実施例1と同様に素子を作成し
た。
Comparative Example 1 In Example 1, the hole blocking layer was not provided, and 830 tris (8-hydroxyquinolino) aluminum, which is a light emitting layer, was used.
A device was prepared in the same manner as in Example 1 except that vapor deposition was performed with a thickness of Å.

この素子を、120cd/m2の輝度で発光させるには、29
V、33mA/cm2の条件が必要であった。
To make this device emit light with a brightness of 120 cd / m 2 , 29
V, 33 mA / cm 2 conditions were required.

比較例2 正孔阻止層としてペリレン−3,4,9,10−テトラカルボ
ン酸−ビス−(2′,6′−ジイソプロピルアニリド)
(BASF社製)(第一酸化電位0.87V)を、1.2×10-6トー
ルの真空度で270℃に加熱し、500Åの厚さに蒸着して用
いた以外は、実施例1と同様に素子を作成した。
Comparative Example 2 Perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic acid-bis- (2 ', 6'-diisopropylanilide) as a hole blocking layer
(Manufactured by BASF) (first oxidation potential 0.87 V) was heated to 270 ° C. at a vacuum degree of 1.2 × 10 −6 Torr and vapor-deposited to a thickness of 500 Å, and used in the same manner as in Example 1. A device was created.

この素子を、120cd/m2の輝度で発光させるには32V、4
5mA/cm2の条件が必要であった。
To make this device emit light with a brightness of 120 cd / m 2 , 32 V, 4
The condition of 5 mA / cm 2 was required.

以上のように実施例1、2では、比較例1、2に比較
して顕著に電流密度に対する発光効率が向上した。
As described above, in Examples 1 and 2, the luminous efficiency with respect to the current density was remarkably improved as compared with Comparative Examples 1 and 2.

実施例3 ITOガラス(HOYA(株)製)上に、正孔注入輸送層と
して1−フェニル−3−(p−ジエチルアミノスチリ
ル)−5−(p−ジエチルアミノフェニル)−2−ピラ
ゾリンを、2×10-6トールの真空度で500Åの厚さに蒸
着した。次いで発光層として、2−〔2−(4−ジメチ
ルアミノフェニル)−ビニル〕ナフトチアゾール(第一
酸化電位0.667V)を、1.8×10-6トールの真空度で600Å
の厚さに蒸着した。次いで、その上に正孔阻止層として を3.2×10-6トールの真空度で480Åの厚さに蒸着した。
その上に、実施例1と同様にインジウムを陰極として蒸
着し、素子を作成した。
Example 3 2x 1-phenyl-3- (p-diethylaminostyryl) -5- (p-diethylaminophenyl) -2-pyrazoline as a hole injecting and transporting layer on ITO glass (manufactured by HOYA Corporation). It was vapor-deposited to a thickness of 500Å at a vacuum degree of 10 -6 torr. Then, as a light emitting layer, 2- [2- (4-dimethylaminophenyl) -vinyl] naphthothiazole (first oxidation potential: 0.667 V) was added at 600 Å at a vacuum degree of 1.8 × 10 -6 torr.
Deposited to a thickness of. Then as a hole blocking layer on it Was vapor-deposited at a vacuum degree of 3.2 × 10 -6 Torr to a thickness of 480 Å.
Then, indium was deposited as a cathode in the same manner as in Example 1 to prepare a device.

この素子は、16V、85mA/cm2で30cd/m2の、青白光を発
した。
This device emitted bluish-white light of 30 cd / m 2 at 16 V and 85 mA / cm 2 .

比較例3 正孔阻止層として、 を2.8×10-6トールの真空度で380Åの厚さに蒸着して設
けた以外は、実施例3と同様に素子を作成した。
Comparative Example 3 As the hole blocking layer, A device was prepared in the same manner as in Example 3 except that the film was vapor-deposited to a thickness of 380Å at a vacuum degree of 2.8 × 10 -6 torr.

この素子は、38V、120mA/cm2において15cd/m2の発光
しか示さなかった。
This device showed only an emission of 15 cd / m 2 at 38 V and 120 mA / cm 2 .

実施例4 正孔注入輸送層として4−(ジエチルアミノ)スチリ
ル−2−アントラセンを、2×10-6トールの真空度で50
0Åの厚さに蒸着した。
Example 4 4- (diethylamino) styryl-2-anthracene was used as a hole injecting and transporting layer at a vacuum degree of 2 × 10 −6 Torr.
It was vapor-deposited to a thickness of 0Å.

次いで発光層として、2,5−ビス〔5′−t−ブチル
ベンズオキサゾリル(2′)〕チオフェン(第一酸化電
位0.732V)を、7.8×10-7トールの真空度で700Åの厚さ
に蒸着した。
Next, as a light emitting layer, 2,5-bis [5'-t-butylbenzoxazolyl (2 ')] thiophene (first oxidation potential 0.732V) was added at a vacuum degree of 7.8 × 10 -7 Torr to a thickness of 700Å. It was vapor-deposited.

さらに、この上に正孔阻止層として、アゾ顔料である
C.I.ピグメント・レッド112(C.I.12370)(第一酸化電
位1.30V)を、4.2×10-6トールの真空度で520Åの厚さ
に蒸着し、さらに、その上に実施例1と同様にインジウ
ムを陰極として蒸着し、素子を作成した。
Furthermore, an azo pigment is formed on this as a hole blocking layer.
CI Pigment Red 112 (CI12370) (first oxidation potential 1.30 V) was vapor-deposited to a thickness of 520 Å at a vacuum degree of 4.2 × 10 -6 torr, and indium was used as a cathode on it in the same manner as in Example 1. Was vapor-deposited to prepare an element.

この素子は、38V、85mA/cm2で25cd/m2の445nm光を発
した。
This device emitted 25 cd / m 2 of 445 nm light at 38 V and 85 mA / cm 2 .

比較例として、正孔阻止層を設けない以外は、実施例
4と同様に素子を作成したが、この素子は、電圧をかけ
てもまったく発光せず、ついには絶縁破壊を起こし、素
子が壊れた。
As a comparative example, an element was prepared in the same manner as in Example 4 except that the hole blocking layer was not provided. However, this element did not emit light at all even when a voltage was applied, and finally caused dielectric breakdown and the element was broken. It was

実施例5 ITOガラス(HOYA(株)製)上に、正孔注入輸送層と
してN,N′−ジフェニル−N,N′−(3−メチルフェニ
ル)1,1′−ジフェニル−4,4′−ジアミンを、3×10-6
トールの真空度で150℃に加熱し、750Åの厚さに蒸着し
た。この上に、発光層として、1,6−ジアニノアントラ
セン(第一酸化電位0.785V)を3.3×10-6トールの真空
度で650Åの厚さに蒸着して設けた。
Example 5 N, N'-diphenyl-N, N '-(3-methylphenyl) 1,1'-diphenyl-4,4' as a hole injecting and transporting layer was formed on ITO glass (manufactured by HOYA Corporation). -Diamine 3 x 10 -6
It was heated to 150 ° C with a vacuum degree of torr and evaporated to a thickness of 750Å. On this, as a light emitting layer, 1,6-dianinoanthracene (first oxidation potential 0.785 V) was vapor-deposited at a vacuum degree of 3.3 × 10 −6 Torr to a thickness of 650 Å.

さらに、この上に正孔阻止層として、フラバントロン
(C.I.70600:IndイエローG;BASF社製)(第一酸化電位
0.920V)を3.2×10-6トールの真空度で400Åの厚さに蒸
着した。その上に、実施例1と同様にインジウムを陰極
として蒸着し、素子を作成した。
Furthermore, flavantron (CI70600: Ind Yellow G; manufactured by BASF) as a hole blocking layer is formed on top of this (first oxidation potential).
0.920V) was deposited at a vacuum degree of 3.2 × 10 -6 Torr to a thickness of 400Å. Then, indium was deposited as a cathode in the same manner as in Example 1 to prepare a device.

この素子は、38V、42mA/cm2において輝度50cd/m2で黄
色光を発した。
This device emitted yellow light at a luminance of 50 cd / m 2 at 38 V and 42 mA / cm 2 .

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれは、陽極、正孔注入輸送層、発光層、陰
極よりなる有機エレクトロルミネセンス素子において、
発光層と陰極の間に、発光層の第一酸化電位よりも0.1V
以上大きな第一酸化電位を有する正孔阻止層を設けるこ
とにより、発光効率が良好で十分な輝度が得られ、安価
でかつ製造容易な有機エレクトロルミネセンス素子が得
られる。
According to the present invention, an organic electroluminescent device comprising an anode, a hole injection / transport layer, a light emitting layer, and a cathode,
Between the light emitting layer and the cathode, 0.1 V is higher than the first oxidation potential of the light emitting layer.
By providing the hole blocking layer having a large first oxidation potential as described above, it is possible to obtain an organic electroluminescence device which has good luminous efficiency and sufficient brightness, is inexpensive, and is easily manufactured.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】陽極上に順次正孔注入輸送層、発光層、陰
極を有し、これらの電極のうち少なくとも一方が透明で
ある有機エレクトロルミネセンス素子において、発光層
と陰極の間に、発光層の第一酸化電位よりも0.1V以上大
きな第一酸化電位を有する正孔阻止層を設けたことを特
徴とする、有機のエレクトロルミネセンス素子。
1. An organic electroluminescent device comprising a positive electrode, a hole injecting and transporting layer, a light emitting layer, and a cathode, which are transparent on at least one of these electrodes, and emits light between the light emitting layer and the cathode. An organic electroluminescent device comprising a hole blocking layer having a first oxidation potential greater than the first oxidation potential of the layer by 0.1 V or more.
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