JP3743229B2 - Organic thin film light emitting device and phosphor - Google Patents

Organic thin film light emitting device and phosphor Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄型ディスプレイ等に利用することができる有機半導体薄膜の積層膜からなるダイオード特性を有する有機薄膜発光素子及び蛍光体に関する。
【0002】
【従来の技術】
有機薄膜発光素子は、イーストマン・コダック社のC.W.Tang等により記された特開昭59−194393号公報、特開昭63−264692号公報、特開昭63−295695号公報、アプライド・フィジックス・レター第51巻第12号第913頁(1987年)、およびジャーナル・オブ・アプライドフィジックス第65巻第9号第3610頁(1989年)、アプライド・フィジックス・レター第69巻第15号第2160頁(1996年)、アプライド・フィジックス・レター第70巻第2号第152頁(1997年)、アプライド・フィジックス・レター第70巻第13号第1665頁(1997年)や、イーストマン・コダック社の特開平10−308281号公報等で述べられている。
【0003】
有機薄膜発光素子の構成例を図1で示す。まず、ガラスや樹脂フィルム等の透明絶縁性の基板(1)上に、蒸着、イオンプレーティング又はスパッタリング法等でインジウムとスズの複合酸化物(以下ITOという)の透明導電性被膜の陽極(2)が形成される。次にその上にイオン化ポテンシャルの順に2〜3層程度積層した有機半導体薄膜層からなる正孔注入輸送層(3)が形成される。
【0004】
例えば、まず酸化に対して高安定な銅フタロシアニン(以下CuPcと略す、イオン化ポテンシャル5.2eV)を第1正孔注入輸送層として真空蒸着により10nmの厚さで形成する。
【0005】
その上に、素子の短絡の原因となるピンホールを防ぎ、可視光の透過率が高い(化3)で示されるN,N' −ジ( 1−ナフチル) −N,N’−ジフェニル−1,1' −ビフェニル−4,4' −ジアミン(以下NPDと略す。ガラス転移温度96℃、イオン化ポテンシャル5.4eV)を第2正孔注入輸送層として蒸着法等で成膜する。
【0006】
【化3】

Figure 0003743229
【0007】
【0008】
次に正孔注入輸送層(3)上に有機発光層(7)としてトリス(8−キノリノラート)アルミニウム(以下Alqと略す。イオン化ポテンシャル5.8eV)や(化4)で示されるビススチリルビフェニル化合物等の有機蛍光体を40〜100nm程度の厚さで蒸着法等で成膜する。
【0009】
【化4】
Figure 0003743229
【0010】
有機発光層中にクマリン系、ピラン系、ジメチルキナクリドン等の蛍光量子収率の高い蛍光色素を発光層ホスト材料との共蒸着や発光層ホスト材料との多層成膜後の熱拡散等の方法でドーピングすれば、発光輝度を高めたり、発光色を変えられる。
【0011】
赤色発光素子の場合はAlq有機発光層中に(化5)で示されるDCMや(化6)で示されるDCM2、(化7)で示されるDCJTB等のピラン系色素が1%程度ドーピングされる。
【0012】
【化5】
Figure 0003743229
【0013】
【化6】
Figure 0003743229
【0014】
【化7】
Figure 0003743229
【0015】
有機発光層(7)上に電子注入輸送能力の優れた電子輸送層(8)を形成し駆動電圧を低減することもできる(図2参照)。
【0016】
次に陰極(10)としてAlやAl:Li合金、希土類合金等の低仕事関数合金を共蒸着法により200〜1000nm程度蒸着する。
【0017】
陰極にAlを用いる場合は、より電子注入効率を上げるために0.5nm程度のフッ化リチウムや酸化リチウム等のアルカリ金属含有電子注入層を有機発光層(7)または電子輸送層(8)と陰極(10)間に形成することも行われる。
【0018】
以上のように作られた素子は、透明電極側を陽極として3V程度以上の直流低電圧を印加することにより発光層に正孔と電子が注入され、その再結合により発光する。
【0019】
以上のように形成した発光素子では、12V程度の直流電圧印加で1000cd/m2 以上の輝度が得られる。
【0020】
しかし、DCMは585nm程度の発光ピーク波長を有し、さらに発光波長を長波長化したDCM2やDCJTBでさえも発光ピーク波長は620nm程度であり、発光スペクトルに600nm以下の成分を多く含むためオレンジ色に見える問題があった。
【0021】
また、DCMやDCM2は、合成時に(化8)のようなメチル基にアルデヒド成分が2分子反応し発光効率を低下させる赤外発光性の分離困難な不純物を生じる問題があった。
【0022】
【化8】
Figure 0003743229
【0023】
そこで、高い発光効率を持ち、より長波長の発光スペクトルピークを持ち、合成時に分離困難な消光性不純物が生じない新たな赤色発光素子が求められていた。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来のDCM系赤色発光材料がオレンジ色発光で、分離困難な消光性不純物が生じた問題点を解決し、また、より長波長の赤色発光ピークを有する赤色有機蛍光体、および赤色発光有機薄膜発光素子を提供することを目的としてなされたものである。
【0025】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、一般式1で示す蛍光体を発光層に含むことを特徴とする有機薄膜発光素子および一般式2で示す蛍光体からなる蛍光体である。
【0026】
【発明の実施の形態】
一般式1で示される蛍光体の具体例としては(化9)〜(化15)で示される蛍光体を上げることができる。また、一般式2で示される蛍光体の具体例としては(化10)〜(化15)で示される化合物を上げることができる。
【0027】
【化9】
Figure 0003743229
【0028】
【化10】
Figure 0003743229
【0029】
【化11】
Figure 0003743229
【0030】
【化12】
Figure 0003743229
【0031】
【化13】
Figure 0003743229
【0032】
【化14】
Figure 0003743229
【0033】
【化15】
Figure 0003743229
【0034】
これらの蛍光体は共役を拡張し蛍光波長を長波長化するためベンゾピラン環を導入したことを特徴としている。また、(化10)〜(化15)で示される蛍光体は結晶化し難いように立体的に大きな芳香族基を有するアミンまたはR4 〜R5 に芳香族置換基を導入している。
【0035】
これらの蛍光体は4- ジシアノメチリデン-2- メチル- クロモンと対応するモノアルデヒド化合物とのKnoevenagel縮合によって容易に合成することができる。4- ジシアノメチリデン-2- メチル- クロモンは活性なメチル基を一つしか有しないためモノアルデヒド化合物と1:1でしか反応せず、合成時に分離困難な消光性不純物が生じない。
【0036】
一般式2で示される蛍光体化合物は、有機EL用発光体の他、透明な樹脂に分散して波長変換フィルター用蛍光体等にも用いることができる。
【0037】
これらの蛍光体は、発光ピーク波長が赤色発光材料として用いることができ、単独で、または2種以上混合して用いることができる。
【0038】
以下に本発明の有機薄膜発光素子を模式的に示す図1から図3までに基いて説明する。
【0039】
図1は、本発明における有機薄膜発光素子を、基板(1)上に陽極(2)、正孔注入輸送層(3)、有機発光層(7)、陰極(10)、絶縁封止層(11)の順に構成し、接着性材料(12)にて封止板(13)を接着して密封した場合の例である。
【0040】
正孔注入輸送層は通常1〜3層で構成され、3層で構成される場合は各層のイオン化ポテンシャルの値が陽極<第1正孔注入輸送層<第2正孔注入輸送層<第3正孔注入輸送層<有機発光層の順になるように配置することで有機発光層(7)への正孔注入効率が向上し、低電圧でEL発光が得られるようになる。
【0041】
図2は、さらに、有機発光層(7)と陰極(10)間に有機発光層との界面に発光層への電子注入効率を高め、または正孔の陰極への流れを抑制する効果を有する電子輸送層(8)を設けた場合である。
【0042】
図3は、発光層が多層構成になっている場合であり、基板(1)上に陽極(2)、正孔注入輸送層(3)、青色有機発光層(17)、緑色有機発光層(18)、赤色有機発光層(19)、電子輸送層(8)、陰極(10)、絶縁封止層(11)の順に構成し、接着性材料(12)にて封止板(13)を接着して密封し構成された例であり、青、赤、緑の混合した発光が得られる。
【0043】
同様の構成を基板上に陰極から逆の順に構成することもできる。
【0044】
以下、さらに詳しく材料および素子の製造方法について説明する。
【0045】
基板(1)はガラスやポリエーテルスルホン等のプラスチックフィルム等の透明絶縁性材料を用いる。基板(1)には、コントラストや耐性向上のため着色したり、円偏光フィルター、多層膜反射防止フィルター、紫外線吸収フィルター、RGBカラーフィルター、蛍光波長変換フィルター、シリカコーティング層等を内外面に設けても良い。
【0046】
陽極(2)は、通常、表面抵抗1〜50Ω/□、可視光線透過率70%以上の透明電極を用いる。
【0047】
例えば、ITO(仕事関数4.6〜4.8eV)や酸化亜鉛アルミニウムの非晶質または微結晶透明導電膜、または低抵抗化のため10nm程度の厚さの銀や銅、または銀と銅の合金層をITO、インジウム亜鉛複合酸化物、酸化チタン、酸化錫等の非晶質または微結晶の透明導電膜で挟んだ構造の膜を真空蒸着やスパッタリング法等でガラスやプラスチックフィルム等の透明絶縁性の基板(1)上に形成し透明電極として用いることが望ましい。
【0048】
単純マトリックス駆動ディスプレイに用いる場合は、透明電極のラインに接して、Cu、Al等の低抵抗金属からなる金属バスラインを設け、より低抵抗化する必要がある。
【0049】
その他、金やプラチナを薄く蒸着した半透明電極やポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等にルイス酸をドープした低抵抗な導電性高分子を被覆した半透明電極等も用いることができる。
【0050】
しかし、別の場合には、陽極(2)は不透明でも良い。その場合には、陽極(2)には正孔注入輸送層(3)を通して有機発光層(7)へ正孔注入しやすい仕事関数の値の大きい金、プラチナ、パラジウム、ニッケル等の金属板、シリコン、ガリウムリン、アモルファス炭化シリコン、酸化銅等の仕事関数が4.6eV以上の半導体基板、もしくはそれらの金属や半導体を絶縁性の基板(1)上に被覆した基板を用い、陰極(10)を透明電極もしくは半透明電極とする。陰極(10)も不透明であれば、有機発光層(7)の少なくとも一端が透明である必要がある。
【0051】
次に正孔注入輸送層(3)を陽極(2)上に形成する。
正孔注入輸送層(3)は、NPD、CuPcや塩素化銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン類および無金属フタロシアニン類、N,N’- ジメチルキナクリドン、(化16)、(化17)で示される化合物等の低分子正孔注入輸送材料やポリ(パラ- フェニレンビニレン)、ポリアニリン等の高分子正孔輸送材料、その他既存の有機正孔輸送材料やp型炭化珪素膜、p型ダイヤモンド膜等の無機半導体膜の中から選ぶことができる。
【0052】
【化16】
Figure 0003743229
【0053】
【化17】
Figure 0003743229
【0054】
正孔注入輸送層は、真空蒸着法、昇華転写法等の乾式法、スピンコート法、ディップコート法、ロールコート法インクジェット法等の湿式法、CVD法等により単層、または多層で成膜できる。
【0055】
次に、正孔注入輸送層(3)上に有機発光層(7)を形成する。
【0056】
有機発光層(4)は、可視領域に強い蛍光を有する任意の蛍光体を1種以上含む層であり、固体状態で強い蛍光があり平滑な膜を形成でき成膜性が良い場合には蛍光体のみで有機発光層(7)を形成可能であるが、固体状態で蛍光が消光したり、平滑な膜を形成できない場合にはゲスト化合物として平滑な膜を形成でき成膜性が良い正孔注入輸送材料や電子注入輸送材料からなるホスト化合物中または適当な樹脂バインダー中に適当な濃度に分散させて用いることができる。
【0057】
本発明の発光素子では、有機発光層(7)中に、一般式1および一般式2で示される蛍光体化合物をゲスト化合物またはホスト化合物として利用することができる。
【0058】
一般式1で示す化合物をゲスト化合物またはホスト化合物として用いる場合、ホスト化合物として用いることができる蛍光体の例としては、450nm〜600nmに蛍光ピーク波長を有する蛍光体膜を用いることができる。さらにはゲスト材料の酸化電位以上の酸化電位を持ち、ゲスト材料の還元電位の絶対値以上の還元電位を持つことが望まれる。ホスト材料として用いることができる蛍光体の例としてはAlq、トリス(8−キノリノラート)スカンジウム錯体、(化18)で示すビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリノラート)ベリリウム錯体、その他(化19)〜(化21)に示す材料が例としてあげられる。
【0059】
【化18】
Figure 0003743229
【0060】
【化19】
Figure 0003743229
【0061】
【化20】
Figure 0003743229
【0062】
【化21】
Figure 0003743229
【0063】
これらの有機発光層材料の成膜方法は真空蒸着法、累積膜法、昇華転写法、インクジェット法または適当な樹脂バインダー中に分散させてスピンコートなどの方法でコーティングすることにより行なわれる。
【0064】
有機発光層(7)の膜厚は、単層または積層により形成する場合においても100nm以下であり、好ましくは5〜50nmである。
【0065】
また、有機発光層(7)を多層で形成することもできる。例えば、正孔注入輸送層(3)上に、一般式1に示す蛍光体をゲスト分子として1%含む(化9)の膜10〜30nm上に(化22)または(化23)に示す化合物からなる膜を10〜30nm形成し、さらにAlqの膜を10〜30nm形成し3層からなる有機発光層(7)を形成すると、赤、青、緑の発光波長を含む白色系のELを得ることができる。
【0066】
【化22】
Figure 0003743229
【0067】
【化23】
Figure 0003743229
【0068】
次に、有機発光層(7)上に電子輸送層(8)を積層する場合、電子輸送層材料の好ましい条件は、成膜性が良く電子移動度が大きく、LUMOの状態密度が大きく、LUMOのエネルギーレベルが有機発光層材料のLUMOのエネルギーレベル(還元電位)と同程度から陰極材料のフェルミレベル(仕事関数)の間にあり、さらに望ましくはイオン化ポテンシャル(酸化電位)が有機発光層材料より大きく正孔ブロック性が高いことである。
【0069】
さらに陽極(2)が不透明で、透明もしくは半透明の陰極(5)から光を取り出す構成の素子においては少なくとも有機発光層材料の蛍光波長領域において実質的に透明である必要がある。
【0070】
電子輸送層の例としては、(化18)で示す化合物、特開平7−90260号公報で述べられているトリアゾール化合物、(化24)で示す化合物、ヘキサデカフルオロ銅フタロシアニン、バソクプロイン、紫外から青色の光を放射する有機発光材料とアルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属との電荷移動錯体、炭化シリコン、アモルファスシリコン膜等の無機半導体や光導電性膜があげられる。
【0071】
【化24】
Figure 0003743229
【0072】
また、ホスト発光母体中にゲスト発光体をドーピングして発光層を形成した場合には、ホスト発光母体材料を電子輸送層として用いることも可能である。
【0073】
電子輸送層(8)の成膜方法は、真空蒸着法、CVD法、または、スピンコート法等の塗布法、累積膜法等の方法により行なわれ、1nm〜1μmの厚さに単層、または多層で成膜される。
【0074】
次に陰極(10)としてMg、Al等の金属単体、または低仕事関数と安定性を両立させるため、低仕事関数であるLi、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb等の金属を1種以上を含む合金系が用いられる。
【0075】
陰極にAlを用いる場合は、より電子注入効率を上げるために0.5nm程度のフッ化リチウムや酸化リチウム、有機リチウム塩、リチウム含有有機金属等のアルカリ金属含有電子注入層を有機発光層(7)または電子輸送層(8)と陰極(10)間に形成することも行われる。
【0076】
陰極の形成方法は、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法を用いたり、合金ターゲットを用いてスパッタリング法が用いられ、200〜1000nm程度の膜厚が有機発光層(7)または電子輸送層(8)上に形成される。
【0077】
陰極をストライプ状に形成する場合には、陰極隔壁分離法やマスク蒸着法、イオンビームエッチング法、リアクティブエッチング法等で陰極金属のパターンニングを行う。
【0078】
次に素子の有機層や電極の酸化を防ぐために素子上に絶縁封止層(11)を形成する。絶縁封止層(11)は、陰極(10)の形成後直ちに形成する。絶縁封止層材料の例としては、SiO2 、SiO、GeO、MgO、CaO、Al2 3 、B2 3 、TiO2 、ZnO、SnO等の酸化物(1酸化物は多少化学量論比からずれていることもある)、MgF2 、LiF、BaF2 、AlF3 、FeF3 等の沸化物、Si3 4 等の窒化物等の無機材料、パリレンやポリエチレン等の有機ポリマー材料があげられるが、絶縁材料であれば上記例に限定されるものではない。これらを単体または複合化、または多層化して蒸着法、反応性蒸着法、CVD法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等により成膜する。
【0079】
さらに水蒸気バリアー性能を高めるためにはAl、In等の金属を絶縁封止層(11)上に積層する。
【0080】
陰極の腐食防止のために、犠牲防食層として陰極上、封止層中、または封止層に接する面上にLi等のアルカリ金属やCa、Mg等のアルカリ土類金属、Yb等の希土類金属の層を設けるか、封止用無機化合物とそれらの金属との混合層を設けてもよい。
【0081】
さらに、湿気の浸入を防ぐために、ハーメチックシールにより発光素子の基板を真空中で密封するか、市販の低吸湿性の光硬化性接着剤、エポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤、架橋エチレンー酢酸ビニル共重合体接着剤シート等の接着性樹脂や低融点ガラス等の接着材料(12)を用いて、金属板、ガラス板等の封止板(13)の周囲を接着し密封する。ガラス板以外にも、金属箔とプラスチックフィルムのラミネート材料や絶縁スペーサビーズ入り接着剤を用いれば金属板等を用いることもできる。封止層上や封止板(13)の内側にカルシア、酸化バリウム等の乾燥剤やアルカリ金属やアルカリ土類金属、希土類、ジルコニアなどからなるゲッター材の層やシートを入れても良い。
【0082】
以上のように構成した有機薄膜発光素子は、正孔注入輸送層(3)側を正として電源(14)にリード線(15)で接続し直流電圧を印加することにより発光するが、交流電圧を印加した場合にも正孔注入輸送層(3)側の電極が正に電圧印加されている間は発光する。
【0083】
本発明による有機薄膜発光素子を基板上に2次元に配列することにより文字や画像を表示可能な薄型ディスプレーをすることができる。
【0084】
青、緑の発光素子と組み合わせて3色の発光素子を2次元に配列するか、白色発光素子とカラーフィルターを用いてカラーディスプレー化も可能である。
【0085】
【実施例】
<実施例1>
化10の合成を以下に示す。
2-メチルクロモン22.40 g(140 mモル)、マロノニトリル9.44g(143 mモル)を無水酢酸200 mlに溶解した後、窒素下撹拌しながら、3時間環流下に反応させた。酢酸、無水酢酸を留去した後、熱水300 mlを加えた。室温に冷却後、ろ過により黒色個体26.58 gを得た。酢酸エチル/ ヘキサン(1 :3 )を溶離液として、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより4- ジシアノメチリデン-2- メチル- クロモン8.74g(42mモル)を得た。単離収率30%。
【0086】
4- ジシアノメチリデン-2- メチル- クロモン1.25g(6 mモル)、4-ジフェニルアミノベンズアルデヒド 1.79g(6.54mモル)をトルエン130 mlに溶解し、ピペリジン2.8 ml、酢酸1.4 mlを加えた後、窒素下撹拌下にディーンスタークトラップを用いて生成水を留去しながら、環流下に8時間反応させた。反応混合物を室温に冷却後、茶色の固体をろ別除去し、ろ液を濃縮乾固した。真空乾燥機でピペリジン- 酢酸塩を昇華除去した。さらに、酢酸エチル/ ヘキサン(3 :7)を溶出液としてシリカゲルカラムクロマトグラフィを行い暗褐色の(化10)の化合物0.97gを得た。単離収率35モル%。融点233.5 〜235.4 ℃。マススペクトル、NMRで同定した。この化合物のプロトンNMRスペクトルを図4に示す。理研計器(株)製表面分析装置AC- 1で測定したイオン化ポテンシャルは5. 6eV、吸収端波長は622nm (2.0eV )、ガラス転移温度88℃であった。
【0087】
<実施例2>
Alqの蒸着速度を0.2nm /sec とし、(化9)で示す化合物の蒸着速度をAlqの蒸着速度の約1%とし約40nmの厚さに共蒸着を行った。得られた膜の蛍光スペクトルを図5に示す。
【0088】
<実施例3>
Alqの蒸着速度を0.2nm /sec とし、(化10)で示す化合物の蒸着速度をAlqの蒸着速度の約2%に変えて約40nmの厚さに共蒸着を行った。得られた膜の蛍光スペクトルを図6の実線、(化10)で示す化合物の約44nmの単独膜の蛍光スペクトルを破線に示す。なお、Alq中の(化10)の割合を増すことにより蛍光ピーク波長を約690nmまで長波長化することもできる。
【0089】
<実施例4>
透明絶縁性の基板(1)として、厚さ1.1mmの青板ガラス板を用い、この上に120nmのITOをスパッタリング法で被覆して陽極(2)とした。この透明導電性基板を使用前に水洗、プラズマ洗浄により十分に洗浄した。
【0090】
正孔注入輸送層は、まず、第1正孔注入輸送層(4)としてアルドリッチ製のCuPcを10nm真空蒸着し、第2正孔注入輸送層(5)として(化16)で示す正孔輸送材料を30nmの厚さで真空蒸着した。さらにNPDを第3正孔注入輸送層(6)として10nmの厚さで真空蒸着した。
【0091】
次に、有機発光層(7)としてAlqと(化9)で示す化合物を蒸着速度比100 :1.5 で40nm蒸着し、さらに有機電子輸送層(8)としてAlqを10nm蒸着した。
【0092】
その上面に電子注入層(9)としてLiFを0.5nm蒸着し、陰極(10)としてAlを200nm蒸着した。
【0093】
次に絶縁封止膜(11)として酸化ゲルマニウムをArプラズマ下1μm蒸着し、さらにピンホール防止膜(20)としてAlを200nm蒸着した。
【0094】
最後に乾燥窒素下でプラズマ洗浄したカバーガラス(13)を感光性接着剤(12)で貼り付けた。
【0095】
この素子は陽極と陰極を直流電源につないで電圧印加すると4V以上の電圧でピーク波長約655nmの赤色発光し、15Vで最高輝度3000cd/m2 以上得られた。
【0096】
<実施例5>
実施例4の(化9)に代えて(化10)を用いて同様に発光素子を作製した。15Vで同様に赤色発光した。
【0097】
<実施例6>
透明絶縁性の基板(1)として、厚さ1.1mmの青板ガラス板を用い、この上に120nmのITOをスパッタリング法で被覆して陽極(2)とした。この透明導電性基板を使用前に水洗、プラズマ洗浄により十分に洗浄した。
【0098】
正孔注入輸送層は、まず、第1正孔注入輸送層(4)としてアルドリッチ製のCuPcを14nm真空蒸着し、第2正孔注入輸送層(5)として(化17)で示す正孔輸送材料を48nmの厚さでスピンコートした。
【0099】
次に、有機発光層(7)としてAlqと(化11)で示す化合物を蒸着速度比100 :2で50nm蒸着した。
【0100】
その上面に電子注入層としてLiFを0.5nm蒸着し、陰極(10)としてAlを200nm蒸着した。
【0101】
次に絶縁封止膜(11)として酸化ゲルマニウムをArプラズマ下1μm蒸着し、さらにピンホール防止膜としてAlを200nm蒸着した。
【0102】
最後に乾燥窒素下でプラズマ洗浄したカバーガラスを封止板(13)として感光性接着剤(12)で貼り付けた。
【0103】
この素子は陽極と陰極を直流電源につないで電圧印加すると4V以上の電圧でピーク波長約650nmの赤色発光し、15Vで最高輝度726cd/m2 得られた。
【0104】
<実施例7〜10>
実施例4の(化9)に代えて(化12)〜(化15)を用いて発光素子を作製すると、同様に赤色発光が得られた。
【0105】
【発明の効果】
本発明に係る蛍光体は、従来のDCM系蛍光体より長波長の赤色発光ピークを得ることができ、高輝度で色純度のよい赤色有機薄膜発光素子を提供することができる。
【0106】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の有機薄膜発光素子の一実施例を示す説明図である。
【図2】本発明の有機薄膜発光素子の他の実施例を示す説明図である。
【図3】本発明の有機薄膜発光素子の他の実施例を示す説明図である。
【図4】化10のプロトンNMRスペクトルを示す説明図である。
【図5】化9の蛍光スペクトルを示す説明図である。
【図6】化10とAlqの共蒸着膜の蛍光スペクトルを示す説明図である。
【符号の説明】
(1)…基板
(2)…陽極
(3)…正孔注入輸送層
(7)…有機発光層
(8)…電子輸送層
(10)…陰極
(11)…絶縁封止層
(12)…接着性材料層
(13)…封止板
(14)…電源
(17)…青色有機発光層
(18)…緑色有機発光層
(19)…赤色有機発光層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic thin-film light-emitting element and a phosphor having a diode characteristic composed of a laminated film of organic semiconductor thin films that can be used for thin displays and the like.
[0002]
[Prior art]
The organic thin film light emitting device is manufactured by Eastman Kodak Company C.I. W. Tang et al. Described in JP-A-59-194393, JP-A-63-246492, JP-A-63-295695, Applied Physics Letter Vol. 51, No. 12, page 913 (1987). ), And Journal of Applied Physics Vol. 65, No. 9, page 3610 (1989), Applied Physics Letter Vol. 69, No. 15, page 2160 (1996), Applied Physics Letter Vol. 70 No. 2, page 152 (1997), Applied Physics Letter Vol. 70, No. 13, page 1665 (1997), and Eastman Kodak's JP-A-10-308281. .
[0003]
A configuration example of an organic thin film light emitting element is shown in FIG. First, on a transparent insulating substrate (1) such as glass or a resin film, an anode (2 of a transparent conductive film of a composite oxide of indium and tin (hereinafter referred to as ITO) by vapor deposition, ion plating, sputtering, or the like. ) Is formed. Next, a hole injecting and transporting layer (3) composed of an organic semiconductor thin film layer in which about two to three layers are laminated in order of the ionization potential is formed thereon.
[0004]
For example, first, copper phthalocyanine (hereinafter abbreviated as CuPc, ionization potential 5.2 eV) that is highly stable against oxidation is formed as a first hole injection transport layer with a thickness of 10 nm by vacuum deposition.
[0005]
In addition, N, N′-di (1-naphthyl) -N, N′-diphenyl-1 represented by (Chemical Formula 3), which prevents pinholes that cause a short circuit of the element and has high visible light transmittance, , 1′-biphenyl-4,4′-diamine (hereinafter abbreviated as NPD, glass transition temperature 96 ° C., ionization potential 5.4 eV) is formed as a second hole injection transport layer by vapor deposition or the like.
[0006]
[Chemical 3]
Figure 0003743229
[0007]
[0008]
Next, a tris (8-quinolinolato) aluminum (hereinafter abbreviated as Alq. Ionization potential 5.8 eV) or a bisstyryl biphenyl compound represented by (Chemical Formula 4) as an organic light emitting layer (7) on the hole injecting and transporting layer (3). An organic phosphor such as the above is formed by a vapor deposition method or the like with a thickness of about 40 to 100 nm.
[0009]
[Formula 4]
Figure 0003743229
[0010]
Fluorescent dyes with high fluorescence quantum yield such as coumarin, pyran, and dimethylquinacridone are co-deposited in the organic light-emitting layer with the light-emitting layer host material or by thermal diffusion after multilayer formation with the light-emitting layer host material. Doping can increase the emission brightness and change the emission color.
[0011]
In the case of a red light emitting element, the Alq organic light emitting layer is doped with about 1% of a pyran dye such as DCM represented by (Chemical Formula 5), DCM2 represented by (Chemical Formula 6), or DCJTB represented by (Chemical Formula 7). .
[0012]
[Chemical formula 5]
Figure 0003743229
[0013]
[Chemical 6]
Figure 0003743229
[0014]
[Chemical 7]
Figure 0003743229
[0015]
The driving voltage can be reduced by forming an electron transporting layer (8) having an excellent electron injecting and transporting capability on the organic light emitting layer (7) (see FIG. 2).
[0016]
Next, a low work function alloy such as Al, Al: Li alloy, or rare earth alloy is deposited as a cathode (10) by about 200 to 1000 nm by a co-evaporation method.
[0017]
When Al is used for the cathode, in order to further increase the electron injection efficiency, an alkali metal-containing electron injection layer such as lithium fluoride or lithium oxide of about 0.5 nm is used as the organic light emitting layer (7) or the electron transport layer (8). Formation between the cathodes (10) is also performed.
[0018]
The device fabricated as described above emits light by recombination by injecting holes and electrons into the light emitting layer by applying a DC low voltage of about 3 V or more with the transparent electrode side as an anode.
[0019]
In the light emitting element formed as described above, a luminance of 1000 cd / m 2 or more can be obtained by applying a DC voltage of about 12V.
[0020]
However, DCM has an emission peak wavelength of about 585 nm, and even DCM2 and DCJTB, which have longer emission wavelengths, have an emission peak wavelength of about 620 nm, and the emission spectrum contains many components of 600 nm or less in orange color. There was a problem that seemed to be.
[0021]
In addition, DCM and DCM2 have a problem that, as synthesized (chemical formula 8), two molecules of an aldehyde component react with a methyl group to generate an infrared luminescent and difficult-to-separate impurity that reduces luminous efficiency.
[0022]
[Chemical 8]
Figure 0003743229
[0023]
Therefore, a new red light-emitting element that has high luminous efficiency, has a longer wavelength emission spectrum peak, and does not generate quenching impurities that are difficult to separate during synthesis has been demanded.
[0024]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the problem that the conventional DCM-based red light emitting material emits orange light and generates quenching impurities that are difficult to separate, and a red organic phosphor having a longer wavelength red light emission peak, and red The object of the present invention is to provide a light emitting organic thin film light emitting device.
[0025]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above problems, and includes an organic thin-film light-emitting element including a phosphor represented by general formula 1 in a light-emitting layer, and a phosphor comprising the phosphor represented by general formula 2 It is.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Specific examples of the phosphor represented by the general formula 1 include phosphors represented by (Chemical 9) to (Chemical 15). Specific examples of the phosphor represented by the general formula 2 include compounds represented by (Chemical Formula 10) to (Chemical Formula 15).
[0027]
[Chemical 9]
Figure 0003743229
[0028]
[Chemical Formula 10]
Figure 0003743229
[0029]
Embedded image
Figure 0003743229
[0030]
Embedded image
Figure 0003743229
[0031]
Embedded image
Figure 0003743229
[0032]
Embedded image
Figure 0003743229
[0033]
Embedded image
Figure 0003743229
[0034]
These phosphors are characterized by introducing a benzopyran ring in order to extend the conjugation and lengthen the fluorescence wavelength. Further, the phosphors represented by (Chemical Formula 10) to (Chemical Formula 15) have an aromatic substituent introduced into an amine having a sterically large aromatic group or R 4 to R 5 so that it is difficult to crystallize.
[0035]
These phosphors can be easily synthesized by Knoevenagel condensation of 4-dicyanomethylidene-2-methyl-chromone with the corresponding monoaldehyde compound. Since 4-dicyanomethylidene-2-methyl-chromone has only one active methyl group, it reacts only with the monoaldehyde compound in a ratio of 1: 1 and does not produce quenching impurities that are difficult to separate during synthesis.
[0036]
The phosphor compound represented by the general formula 2 can be used as a phosphor for wavelength conversion filters by being dispersed in a transparent resin in addition to an organic EL phosphor.
[0037]
These phosphors can be used as a red light emitting material having an emission peak wavelength, and can be used alone or in combination of two or more.
[0038]
The organic thin film light emitting device of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0039]
FIG. 1 shows an organic thin-film light-emitting device according to the present invention, on a substrate (1), an anode (2), a hole injection transport layer (3), an organic light-emitting layer (7), a cathode (10), an insulating sealing layer ( This is an example in which the sealing plate (13) is adhered and sealed with an adhesive material (12).
[0040]
The hole injecting and transporting layer is usually composed of 1 to 3 layers. When the hole injecting and transporting layer is composed of 3 layers, the ionization potential value of each layer is anode <first hole injecting and transporting layer <second hole injecting and transporting layer <third. By arranging the hole injecting and transporting layer <the organic light emitting layer in this order, the efficiency of hole injection into the organic light emitting layer (7) is improved, and EL light emission can be obtained at a low voltage.
[0041]
FIG. 2 further has an effect of increasing the electron injection efficiency into the light emitting layer at the interface between the organic light emitting layer (7) and the cathode (10) with the organic light emitting layer or suppressing the flow of holes to the cathode. This is a case where an electron transport layer (8) is provided.
[0042]
FIG. 3 shows a case where the light emitting layer has a multilayer structure. On the substrate (1), the anode (2), the hole injection transport layer (3), the blue organic light emitting layer (17), the green organic light emitting layer ( 18), a red organic light emitting layer (19), an electron transport layer (8), a cathode (10), and an insulating sealing layer (11) in this order, and the sealing plate (13) with an adhesive material (12). In this example, the light emission is a mixture of blue, red and green.
[0043]
The same configuration can be configured on the substrate in the reverse order from the cathode.
[0044]
Hereinafter, the material and the method for manufacturing the element will be described in more detail.
[0045]
The substrate (1) uses a transparent insulating material such as a plastic film such as glass or polyethersulfone. The substrate (1) is colored to improve contrast and resistance, and circularly polarizing filters, multilayer antireflection filters, ultraviolet absorption filters, RGB color filters, fluorescent wavelength conversion filters, silica coating layers, etc. are provided on the inner and outer surfaces. Also good.
[0046]
As the anode (2), a transparent electrode having a surface resistance of 1 to 50Ω / □ and a visible light transmittance of 70% or more is usually used.
[0047]
For example, an amorphous or microcrystalline transparent conductive film of ITO (work function 4.6 to 4.8 eV) or zinc oxide, or silver or copper having a thickness of about 10 nm or silver and copper for reducing resistance. Transparent insulation of glass, plastic film, etc. by vacuum deposition or sputtering, etc. with a structure in which the alloy layer is sandwiched between amorphous or microcrystalline transparent conductive films such as ITO, indium zinc composite oxide, titanium oxide, tin oxide It is desirable to use it as a transparent electrode formed on a conductive substrate (1).
[0048]
When used in a simple matrix drive display, it is necessary to provide a metal bus line made of a low resistance metal such as Cu or Al in contact with the transparent electrode line to further reduce the resistance.
[0049]
In addition, a semitransparent electrode obtained by thinly depositing gold or platinum, a semitransparent electrode obtained by coating polyaniline, polypyrrole, polythiophene, or the like with a low resistance conductive polymer doped with a Lewis acid can be used.
[0050]
However, in other cases, the anode (2) may be opaque. In that case, a metal plate such as gold, platinum, palladium, nickel or the like having a large work function value that facilitates hole injection into the organic light emitting layer (7) through the hole injection transport layer (3) in the anode (2), Using a semiconductor substrate having a work function of 4.6 eV or more, such as silicon, gallium phosphide, amorphous silicon carbide, copper oxide, etc., or a substrate in which those metals and semiconductors are coated on an insulating substrate (1), a cathode (10) Is a transparent electrode or a semi-transparent electrode. If the cathode (10) is also opaque, at least one end of the organic light emitting layer (7) needs to be transparent.
[0051]
Next, a hole injection transport layer (3) is formed on the anode (2).
The hole injecting and transporting layer (3) is composed of metal phthalocyanines such as NPD, CuPc and chlorinated copper phthalocyanine and metal-free phthalocyanines, N, N′-dimethylquinacridone, compounds represented by (Chemical Formula 16) and (Chemical Formula 17) Inorganic materials such as low molecular hole injection materials such as poly (para-phenylene vinylene), polymer hole transport materials such as polyaniline, other existing organic hole transport materials, p-type silicon carbide films, p-type diamond films, etc. You can choose from semiconductor films.
[0052]
Embedded image
Figure 0003743229
[0053]
Embedded image
Figure 0003743229
[0054]
The hole injecting and transporting layer can be formed as a single layer or multiple layers by a dry method such as a vacuum deposition method or a sublimation transfer method, a wet method such as a spin coating method, a dip coating method, a roll coating method or an ink jet method, or a CVD method. .
[0055]
Next, an organic light emitting layer (7) is formed on the hole injection transport layer (3).
[0056]
The organic light emitting layer (4) is a layer containing one or more arbitrary phosphors having strong fluorescence in the visible region. If the organic light emitting layer (4) has a strong fluorescence in the solid state and a smooth film can be formed, the fluorescence is good. The organic light emitting layer (7) can be formed only by the body, but when the fluorescence is quenched in the solid state or a smooth film cannot be formed, a hole can be formed as a guest compound and a good film forming property can be formed. It can be used by being dispersed in an appropriate concentration in a host compound made of an injection / transport material or an electron injection / transport material or in an appropriate resin binder.
[0057]
In the light emitting device of the present invention, the phosphor compound represented by the general formulas 1 and 2 can be used as a guest compound or a host compound in the organic light emitting layer (7).
[0058]
When the compound represented by the general formula 1 is used as a guest compound or a host compound, as an example of a phosphor that can be used as a host compound, a phosphor film having a fluorescence peak wavelength at 450 nm to 600 nm can be used. Furthermore, it is desirable to have an oxidation potential equal to or higher than the oxidation potential of the guest material and to have a reduction potential equal to or higher than the absolute value of the reduction potential of the guest material. Examples of phosphors that can be used as host materials include Alq, tris (8-quinolinolato) scandium complex, bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinolato) beryllium complex represented by (Chemical Formula 18), and others (Chemical Formula 19) to An example is the material shown in (Chemical Formula 21).
[0059]
Embedded image
Figure 0003743229
[0060]
Embedded image
Figure 0003743229
[0061]
Embedded image
Figure 0003743229
[0062]
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Figure 0003743229
[0063]
These organic light emitting layer materials are formed by vacuum deposition, cumulative film method, sublimation transfer method, ink jet method, or coating in a suitable resin binder and spin coating.
[0064]
The film thickness of the organic light emitting layer (7) is 100 nm or less, preferably 5 to 50 nm, even when formed by a single layer or a stacked layer.
[0065]
The organic light emitting layer (7) can also be formed in multiple layers. For example, the compound shown in (Chemical Formula 22) or (Chemical Formula 23) on the film 10 to 30 nm of (Chemical Formula 9) containing 1% of the phosphor represented by the general formula 1 as a guest molecule on the hole injecting and transporting layer (3) When an organic light emitting layer (7) having three layers is formed by forming an Alq film by forming 10 to 30 nm and further forming an Alq film by 10 to 30 nm, a white EL including red, blue and green emission wavelengths is obtained. be able to.
[0066]
Embedded image
Figure 0003743229
[0067]
Embedded image
Figure 0003743229
[0068]
Next, when the electron transport layer (8) is laminated on the organic light emitting layer (7), preferable conditions for the electron transport layer material are good film formability, high electron mobility, high LUMO state density, and LUMO The energy level of the organic light emitting layer is between the LUMO energy level (reduction potential) of the organic light emitting layer material and the Fermi level (work function) of the cathode material, and more preferably the ionization potential (oxidation potential) is higher than that of the organic light emitting layer material. The hole blocking property is large and high.
[0069]
Further, in an element in which the anode (2) is opaque and light is extracted from the transparent or translucent cathode (5), it is necessary to be substantially transparent at least in the fluorescence wavelength region of the organic light emitting layer material.
[0070]
Examples of the electron transport layer include a compound represented by (Chemical Formula 18), a triazole compound described in JP-A-7-90260, a compound represented by (Chemical Formula 24), hexadecafluorocopper phthalocyanine, bathocuproine, and ultraviolet to blue. Inorganic semiconductors and photoconductive films such as charge transfer complexes of organic light-emitting materials that emit light and alkali metals, alkaline earth metals, or rare earth metals, silicon carbide, and amorphous silicon films.
[0071]
Embedded image
Figure 0003743229
[0072]
In addition, when a light-emitting layer is formed by doping a guest light-emitting host in the host light-emitting host, it is possible to use a host light-emitting host material as an electron transporting layer.
[0073]
The film forming method of the electron transport layer (8) is performed by a vacuum deposition method, a CVD method, a coating method such as a spin coating method, a cumulative film method or the like, and a single layer or a thickness of 1 nm to 1 μm. Films are formed in multiple layers.
[0074]
Next, as a cathode (10), a simple metal such as Mg or Al, or a low work function of Li, Mg, Ca, Sr, La, Ce, Er, Eu, Sc, An alloy system containing one or more metals such as Y and Yb is used.
[0075]
When Al is used for the cathode, in order to further increase the electron injection efficiency, an alkali metal-containing electron injection layer such as lithium fluoride, lithium oxide, organic lithium salt, lithium-containing organic metal, etc. ) Or the electron transport layer (8) and the cathode (10).
[0076]
Depending on the material, the cathode is formed by a resistance heating vapor deposition method, an electron beam vapor deposition method, a reactive vapor deposition method, an ion plating method, or a sputtering method using an alloy target. The film thickness is formed on the organic light emitting layer (7) or the electron transport layer (8).
[0077]
When the cathode is formed in a stripe shape, patterning of the cathode metal is performed by a cathode partition wall separation method, a mask vapor deposition method, an ion beam etching method, a reactive etching method, or the like.
[0078]
Next, an insulating sealing layer (11) is formed on the element in order to prevent oxidation of the organic layer and electrode of the element. The insulating sealing layer (11) is formed immediately after the cathode (10) is formed. Examples of the insulating sealing layer material include oxides such as SiO 2 , SiO, GeO, MgO, CaO, Al 2 O 3 , B 2 O 3 , TiO 2 , ZnO, and SnO (one oxide is somewhat stoichiometric). May be out of ratio), inorganic materials such as fluorides such as MgF 2 , LiF, BaF 2 , AlF 3 and FeF 3 , nitrides such as Si 3 N 4 , and organic polymer materials such as parylene and polyethylene The insulating material is not limited to the above example. These are formed into a single body, a composite, or a multi-layer by vapor deposition, reactive vapor deposition, CVD, sputtering, ion plating, or the like.
[0079]
In order to further improve the water vapor barrier performance, a metal such as Al or In is laminated on the insulating sealing layer (11).
[0080]
In order to prevent corrosion of the cathode, as a sacrificial anticorrosive layer on the cathode, in the sealing layer, or on the surface in contact with the sealing layer, an alkali metal such as Li, an alkaline earth metal such as Ca or Mg, or a rare earth metal such as Yb These layers may be provided, or a mixed layer of an inorganic compound for sealing and those metals may be provided.
[0081]
Furthermore, to prevent moisture from entering, the substrate of the light-emitting element is sealed in a vacuum with a hermetic seal, or a commercially available low-hygroscopic photocurable adhesive, epoxy adhesive, silicone adhesive, cross-linked ethylene-vinyl acetate. The periphery of a sealing plate (13) such as a metal plate or a glass plate is adhered and sealed using an adhesive resin (12) such as a copolymer adhesive sheet or a low-melting glass. In addition to the glass plate, a metal plate or the like can also be used if a laminate material of a metal foil and a plastic film or an adhesive containing insulating spacer beads is used. A layer or sheet of a getter material made of a desiccant such as calcia or barium oxide, an alkali metal, an alkaline earth metal, a rare earth, zirconia, or the like may be placed on the sealing layer or inside the sealing plate (13).
[0082]
The organic thin-film light-emitting device configured as described above emits light by connecting a lead wire (15) to a power source (14) with a positive hole injection transport layer (3) side and applying a DC voltage. Even when a positive electrode is applied, light is emitted while a positive voltage is applied to the electrode on the hole injecting and transporting layer (3) side.
[0083]
A thin display capable of displaying characters and images can be obtained by two-dimensionally arranging the organic thin film light emitting elements according to the present invention on a substrate.
[0084]
In combination with blue and green light emitting elements, three color light emitting elements can be two-dimensionally arranged, or a white light emitting element and a color filter can be used for color display.
[0085]
【Example】
<Example 1>
The synthesis of Chemical Formula 10 is shown below.
After dissolving 22.40 g (140 mmol) of 2-methylchromone and 9.44 g (143 mmol) of malononitrile in 200 ml of acetic anhydride, the mixture was reacted under reflux for 3 hours while stirring under nitrogen. After acetic acid and acetic anhydride were distilled off, 300 ml of hot water was added. After cooling to room temperature, 26.58 g of a black solid was obtained by filtration. Using ethyl acetate / hexane (1: 3) as an eluent, silica gel column chromatography gave 8.74 g (42 mmol) of 4-dicyanomethylidene-2-methyl-chromone. Isolated yield 30%.
[0086]
After dissolving 1.25 g (6 mmol) of 4-dicyanomethylidene-2-methyl-chromone and 1.79 g (6.54 mmol) of 4-diphenylaminobenzaldehyde in 130 ml of toluene, 2.8 ml of piperidine and 1.4 ml of acetic acid were added. The reaction was carried out for 8 hours under reflux while distilling off the produced water using a Dean-Stark trap under stirring under nitrogen. After cooling the reaction mixture to room temperature, the brown solid was removed by filtration, and the filtrate was concentrated to dryness. Piperidine acetate was removed by sublimation in a vacuum dryer. Further, silica gel column chromatography was performed using ethyl acetate / hexane (3: 7) as an eluent to obtain 0.97 g of a dark brown (Chemical Formula 10) compound. Isolated yield 35 mol%. Mp 233.5-235.4 ° C. It was identified by mass spectrum and NMR. The proton NMR spectrum of this compound is shown in FIG. The ionization potential was 5.6 eV, the absorption edge wavelength was 622 nm (2.0 eV), and the glass transition temperature was 88 ° C., measured by a surface analyzer AC-1 manufactured by Riken Keiki Co., Ltd.
[0087]
<Example 2>
The deposition rate of Alq was 0.2 nm / sec, the deposition rate of the compound represented by (Chemical Formula 9) was about 1% of the deposition rate of Alq, and co-deposition was performed to a thickness of about 40 nm. The fluorescence spectrum of the obtained film is shown in FIG.
[0088]
<Example 3>
The deposition rate of Alq was 0.2 nm / sec, the deposition rate of the compound represented by (Chemical Formula 10) was changed to about 2% of the deposition rate of Alq, and co-deposition was performed to a thickness of about 40 nm. The fluorescence spectrum of the obtained film is shown by the solid line in FIG. 6, and the fluorescence spectrum of the single film of about 44 nm of the compound represented by (Chemical Formula 10) is shown by the broken line. The fluorescence peak wavelength can be increased to about 690 nm by increasing the ratio of (Chemical Formula 10) in Alq.
[0089]
<Example 4>
A blue glass plate having a thickness of 1.1 mm was used as the transparent insulating substrate (1), and 120 nm of ITO was coated thereon by a sputtering method to form an anode (2). This transparent conductive substrate was sufficiently washed by water and plasma before use.
[0090]
First, the hole injection transport layer is formed by vacuum-depositing 10 nm of Aldrich CuPc as the first hole injection transport layer (4), and the hole transport indicated by (Chem. 16) as the second hole injection transport layer (5). The material was vacuum deposited with a thickness of 30 nm. Further, NPD was vacuum-deposited with a thickness of 10 nm as a third hole injection transport layer (6).
[0091]
Next, Alq and the compound represented by (Chemical Formula 9) were deposited at an evaporation rate ratio of 100: 1.5 as 40 nm as the organic light emitting layer (7), and further Alq was deposited as 10 nm as the organic electron transport layer (8).
[0092]
On the upper surface, 0.5 nm of LiF was deposited as an electron injection layer (9), and 200 nm of Al was deposited as a cathode (10).
[0093]
Next, germanium oxide was deposited as an insulating sealing film (11) in an amount of 1 μm under Ar plasma, and Al was deposited as a pinhole prevention film (20) in a thickness of 200 nm.
[0094]
Finally, a cover glass (13) plasma-cleaned under dry nitrogen was attached with a photosensitive adhesive (12).
[0095]
This device emitted red light with a peak wavelength of about 655 nm at a voltage of 4 V or more when a voltage was applied with the anode and cathode connected to a DC power source, and a maximum luminance of 3000 cd / m 2 or more was obtained at 15 V.
[0096]
<Example 5>
A light emitting device was similarly fabricated using (Chemical Formula 10) instead of (Chemical Formula 9) in Example 4. Similarly, red light was emitted at 15V.
[0097]
<Example 6>
A blue glass plate having a thickness of 1.1 mm was used as the transparent insulating substrate (1), and 120 nm of ITO was coated thereon by a sputtering method to form an anode (2). This transparent conductive substrate was sufficiently washed by water and plasma before use.
[0098]
The hole injecting and transporting layer is formed by first vacuum depositing 14 nm of Aldrich CuPc as the first hole injecting and transporting layer (4) and transporting the hole as shown by (Chemical Formula 17) as the second hole injecting and transporting layer (5). The material was spin coated with a thickness of 48 nm.
[0099]
Next, Alq and a compound represented by (Chem. 11) were deposited as an organic light emitting layer (7) at a deposition rate ratio of 100: 2 to 50 nm.
[0100]
On the upper surface, 0.5 nm of LiF was deposited as an electron injection layer, and 200 nm of Al was deposited as a cathode (10).
[0101]
Next, germanium oxide was deposited as an insulating sealing film (11) by 1 μm under Ar plasma, and Al was deposited as a pinhole prevention film by 200 nm.
[0102]
Finally, a cover glass that was plasma-cleaned under dry nitrogen was attached as a sealing plate (13) with a photosensitive adhesive (12).
[0103]
This device emitted red light with a peak wavelength of about 650 nm at a voltage of 4 V or higher when a voltage was applied with the anode and cathode connected to a DC power source, and a maximum luminance of 726 cd / m 2 was obtained at 15 V.
[0104]
<Examples 7 to 10>
When a light emitting device was fabricated using (Chemical 12) to (Chemical 15) instead of (Chemical 9) of Example 4, red light emission was obtained in the same manner.
[0105]
【The invention's effect】
The phosphor according to the present invention can provide a red light emission peak having a longer wavelength than that of the conventional DCM-based phosphor, and can provide a red organic thin film light emitting device having high luminance and good color purity.
[0106]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing an example of an organic thin film light emitting device of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing another embodiment of the organic thin film light emitting device of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory view showing another embodiment of the organic thin film light emitting device of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a proton NMR spectrum of chemical formula 10.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a fluorescence spectrum of Chemical Formula 9;
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a fluorescence spectrum of a co-deposited film of Chemical Formula 10 and Alq.
[Explanation of symbols]
(1) ... Substrate (2) ... Anode (3) ... Hole injection and transport layer (7) ... Organic light emitting layer (8) ... Electron transport layer (10) ... Cathode (11) ... Insulating sealing layer (12) ... Adhesive material layer (13) ... Sealing plate (14) ... Power source (17) ... Blue organic light emitting layer (18) ... Green organic light emitting layer (19) ... Red organic light emitting layer

Claims (2)

互いに対抗する電極間に、少なくとも有機発光層を含む1層以上の有機薄膜層が介在して構成される有機薄膜発光素子において、下記一般式1の構造を有する蛍光体を有機薄膜層に含有することを特徴とする有機薄膜発光素子。
Figure 0003743229
(ここで、R1 、R2 は独立に炭素数1から4のメチル基、エチル基、イソプロピル基、ターシャリーブチル基等のアルキル基、またはフェニル基、トリル基、ナフチル基等のアリール基、または炭素環式系、ヘテロ環式系またはR1 、R2 が結合したビフェニレン基であり、R1 、R2 が結合した窒素原子を含みカルバゾール環を形成する。R3 、R4 は独立に水素またはフェニル基、ビフェニル基またはナフチル基である。R5 、R6 は独立に水素またはフェニル基、ビフェニル基である。)
In an organic thin film light emitting device configured by interposing at least one organic thin film layer including an organic light emitting layer between opposing electrodes, the organic thin film layer contains a phosphor having the structure of the following general formula 1 An organic thin film light emitting device characterized by the above.
Figure 0003743229
(Wherein R 1 and R 2 are each independently an alkyl group such as a methyl group having 1 to 4 carbon atoms, an ethyl group, an isopropyl group or a tertiary butyl group, or an aryl group such as a phenyl group, a tolyl group or a naphthyl group; or carbocyclic systems, a heterocyclic system or R 1, biphenylene group R 2 is bonded, .R 3, R 4 to form a carbazole ring include nitrogen atom to which R 1, R 2 is attached is independently Hydrogen or phenyl group, biphenyl group or naphthyl group, R 5 and R 6 are independently hydrogen, phenyl group or biphenyl group.)
一般式2で示される構造を有することを特徴とする蛍光体。
Figure 0003743229
(ここで、R1 、R2 はフェニル基、トリル基、ナフチル基等のアリール基、または炭素環式系、ヘテロ環式系またはR1 、R2 が結合したビフェニレン基であり、R1 、R2 が結合した窒素原子を含みカルバゾール環を形成する。R3 、R4 は独立に水素またはフェニル基、ビフェニル基またはナフチル基である。R5 、R6 は独立に水素またはフェニル基、ビフェニル基である。)
A phosphor having a structure represented by General Formula 2.
Figure 0003743229
(Wherein, R 1, R 2 is a phenyl group, a tolyl group, an aryl group such as a naphthyl group or a carbocyclic system, heterocyclic system or R 1, biphenylene group R 2 is bonded,, R 1, R 2 contains a nitrogen atom bonded to form a carbazole ring, R 3 and R 4 are independently hydrogen or phenyl, biphenyl or naphthyl, R 5 and R 6 are independently hydrogen or phenyl, biphenyl Group.)
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