JP2886218B2 - 電界発光素子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は電界発光素子に関し、特に有機化合物を発光
体として構成される電界発光素子に関する。

背景技術 この種の電界発光素子として、第２図に示すように、
陰極である金属電極１と陽極である透明電極２との間に
有機化合物からなり互いに積層された有機蛍光体薄膜３
及び有機正孔輸送層４が配された２層構造のものや、第
３図に示すように、金属電極１と透明電極２との間に互
いにい積層された有機電子輸送層５、有機蛍光体薄膜３
及び有機正孔輸送層４が配された３層構造のものが知ら
れている。ここで、有機正孔輸送層４は陽極から正孔を
注入させ易くする機能と電子をブロックする機能とを有
し、有機電子輸送層５は陰極から電子を注入させ易くす
る機能を有している。

これら電界発光素子において、透明電極２の外側には
ガラス基板６が配されており、金属電極１から注入され
た電子と透明電極２から注入された正孔との再結合によ
って励起子が生じ、この励起子が放射失活する過程で光
を放ち、この光が透明電極２及びガラス基板６を介して
外部に放出されることになる。

また、上述した構成の従来の電界発光素子において
は、特定の色の蛍光帯域を有するものが開発されている
が、さらにその他種々の色を発光させるべく、より多く
の種類の有機蛍光体の電界発光素子の開発が望まれてい
る。

発明の概要 ［発明の目的］ 本発明は、上述した従来の要望を満すべくなされたも
のであって、有機蛍光体を効率良く高輝度にて発光させ
ることができる電界発光素子を提供することを目的とす
る。

［発明の構成］ 本発明による電界発光素子においては、有機化合物か
らなり互いに積層された蛍光体発光層及び正孔輸送層が
陰極及び陽極間に配された構成の電界発光素子であっ
て、前記蛍光体発光層は縮合多環化合物を含む蛍光体薄
膜からなることを特徴とする。

以下、本発明を図に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す構造図であり、図中
第２図及び第３図と同等部分には同一符号が付されてい
る。

図において、陰極である金属電極１には、アルミニウ
ムの1500Å膜厚の薄膜を用いる。また、陰極１には、仕
事関数が小さな金属、例えば厚さが約500Å以上のアル
ミニウム、マグネシウム、インジウム、銀又はこれらの
合金が用い得る。

陽極である透明電極２には、インジウムすず酸化物
（I.T.O.）の2000Å膜厚の薄膜を用いる。また、陽極２
には、仕事関数の大きな導電性材料、例えば厚さが1000
〜3000Å程度のI.T.O.又は厚さが800〜1500Å程度の金
が用い得る。なお、金を電極材料として用いた場合に
は、電極２は半透明の状態となる。

金属電極１と透明電極２との間には、図の上から順に
積層された有機蛍光体薄膜７及び有機正孔輸送層４が配
されている。

有機正孔輸送層４には、トリフェニルアミン誘導体、
例えば下記式（Ｉ）の化合物の薄膜を用いる。

また、有機正孔輸送層４には、更に下記式（II）〜
（XII）のCTM（Carrier Transmiting Materials）とし
て知られる化合物を用い得る。

有機蛍光体薄膜７としては、縮合多環化合物を含む蛍
光体薄膜が用いられる。かかる有機蛍光体薄膜７の膜厚
は１μｍ以下に設定される。

さらに、有機蛍光体薄膜としては、下記構造式（A1）
〜（A7）で示される縮合多環化合物が用いられる。

但し、上記構造式（A1）のナフタレン化合物中、R¹,R
²,R³及びR⁴は独立に、水素，カルボキシル基，アミノ
基，水酸基またはスルホ基（但し、アルキル成分は好ま
しくは、炭素原子数が１〜５個であるが、６個以上でも
よい）である。

この蛍光体薄膜を形成する縮合多環化合物（A1）は、
第１表の官能基のNo.1〜No.3の組み合わせを有するもの
が好ましい。

但し、上記構造式（A2）のアントラセン化合物中、
R⁵,R⁶及びR⁷は独立に、水素，ハロゲン，アリール基，
アルキル基，不飽和鎖式炭化水素から誘導される１価の
基，アニシル基またはアセトオキシ基（但し、アルキル
成分は好ましくは、炭素原子数が１〜５個であるが６個
以上でよく、アリール成分は好ましくは、炭素原子数が
６〜14個であるが、18個以上でもよい）である。

この蛍光体薄膜を形成する縮合多環化合物（A2）は、
第２表の官能基のNo.4〜No.27の組み合わせを有するも
のが好ましい。

但し、上記構造式（A3）のフルオレン化合物中、R⁸及
びR⁹独立に、アミノ基またはニトロ基である。

下記式（A3−28）のフルオレン化合物が好ましい。

上記構造式（A4−29）に示すように、R¹⁰がアミノ基
であるフルオラテン化合物も用いられる。

但し、上記構造式（A5）のテトラセン化合物中、R¹¹,
R¹²,R¹³,R¹⁴及びR¹⁵は独立に、水素，カルボキシル基，
アミノ基，水酸基またはスルホ基（但し、アルキル成分
は好ましくは、炭素原子数が１〜５個であるが、６個以
上でもよい）である。

下記式（A5−30）のテトラセン化合物が好ましい。

但し、上記構造式（A6）のピレン化合物中、R¹⁶,R¹⁷,
R¹⁸及びR¹⁹は独立に、水素，カルボキシル基，アミノ
基，水酸基，スルホ基またはスルホニウム基（但し、ア
ルキル成分は好ましくは、炭素原子数が１〜５個である
が、６個以上でもよい）である。

この蛍光体薄膜を形成する縮合多環化合物（A6）は、
第３表に官能基のNo.31〜No.34の組み合わせを有するも
のが好ましい。

但し、これら縮合多環化合物（A7−38）及び（A7−3
9）であるコロネン及びデカシクレンも用いられる。

また、上記電界発光素子においては陰極１及び陽極に
２間に有機蛍光体薄膜７及び有機但孔輸送層４を配した
２層構造としたが、従来の陰極１及び蛍光体薄膜７層間
に例えば下記（XX）式のペリレンテトラカルボキシル誘
導体からなる有機電子輸送層５を配した３層構造として
も同様の効果を奏する。

発明の効果 以上説明したように、本発明による電界発光素子にお
いては、有機化合物からなり互いに積層された蛍光体発
光層及び正孔輸送層が陰極及び陽極間に配された構成の
電界発光素子であって、蛍光体発光層は縮合多環化合物
を含む蛍光体薄膜からなるので、低電圧にて効率良く高
輝度赤色発光させることができる。

実 施 例 本発明の実施例の電界発光素子を作成しそれを発光さ
せた。

まず、ガラス基板上に陽極である透明電極のI.T.O.を
2000Å膜厚で成膜したものを用意した。陰極である金属
電極１には、アルミニウムを用いた。

有機正孔輸送層４には、上記（Ｉ）式のトリフェニル
アミン誘導体を用いた。

有機蛍光体薄膜７としては、上記（A7−39）式のデカ
シクレンを用いた。

正孔輸送層、蛍光体薄膜及び陰極を成膜する際の真空
度、蒸着速度及び膜厚等の成膜条件は第４表の如くであ
り、この表において得られた電界発光素子に電圧を印加
することにより得られた発光特性を併記する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す構造図、第２図及び第３
図は従来例を示す構造図である。 主要部分の符号の説明 １……金属電極（陰極） ２……透明金属（陽極） ４……有機正孔輸送層 ６……ガラス基板 ７……有機蛍光体薄膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 脇本 健夫 埼玉県入間郡鶴ヶ島町富士見６丁目１番 １号 パイオニア株式会社総合研究所内 (72)発明者 村山 竜史 埼玉県入間郡鶴ヶ島町富士見６丁目１番 １号 パイオニア株式会社総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−55183（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−75485（ＪＰ，Ａ) Ａｍａｌｙｔｉｃａ．Ｃｈｅｍｉｃａ ａｃｔａ，215，1988，ｐ341−345 Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌ ｅｔｔｅｒｓ．Ｖｏｌ．27，Ｎｏ．２, 1988，ｐ269−271 Ｉｎｄｉａｎ Ｊ．ｐｕｒｅ．Ａｐｐ ｌ．Ｐｈｙｓ．，Ｖｏ．14，1976、ｐ 345−347 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C09K 11/06 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ) ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】有機化合物からなり、互いに積層された蛍
   光体発光層及び正孔輸送層が陰極及び陽極間に配された
   構成の電界発光素子であって、前記蛍光体発光層は下記
   構造式（A3） （上記式（A3）中、R⁸及びR⁹独立に、アミノ基またはニ
   トロ基である）で示されるフルオレン化合物を含む蛍光
   体薄膜からなることを特徴とする電界発光素子。
2. 【請求項２】有機化合物からなり互いに積層された蛍光
   体発光層及び正孔輸送層が陰極及び陽極間に配された構
   成の電界発光素子であって、前記蛍光体発光層は下記構
   造式（A4） で示されるフルオランテン化合物を含む蛍光体薄膜から
   なることを特徴とする電界発光素子。