JPH02191694A - 薄膜有機el素子 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
[産業上の利用分野]
本発明は、クマリン骨格を有する化合物、特に特定の構
造からなるクマリン化合物を薄膜状の発光層として用い
た薄膜有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子に関
する。 [従来の技術と解決すべき課題] EL素子は。自己発光のため視認性が高く。 また完全固体素子であるため耐衝撃性に優れるという特
徴を有しており、現在、無機蛍光体であるZnS:Mn
を用いたEL素子が広く使用されている。しかしながら
、このような無411EL素子は発光させるための印加
電圧が200v近く必要なため、駆動方法が複雑である
。 一方、薄膜布fiEL素子は、印加電圧を大幅に低下さ
せることができるため、各種材料を用いたものが開発さ
れつつある。その代表的なものとして、電極/正孔注入
層/発光層/電極とした積層型のものが開発され1例え
ば、Appl、Phys、Lett。 、51,91:1(1987)において紹介されている
。このAppl、Phys、Lett、 、51,91
3(1987)に記載の、8−ヒドロキシキノリンのア
ルミニウム錯体を発光層の材料とし、ジアミン系化合物
を正孔注入層の材料としたEL素子は、10v以下の低
い印加電圧で1000 cd/m”以上の輝度を得られ
る優れたものでる。 しかしながら、この薄膜EL素子は、電極間の膜厚な1
50nm以下とすることが必要であり、そのため薄膜性
の優れた材料を用いなければピンホールが生じやすく、
短絡現象を起すので歩留りが減少し4生産性の低下をま
ねくという大きな問題を有している。 さらに1発光層の材料としての8−ヒドロキシキノリン
は、高温になると分解してしまい素子性能に悪影響を与
えるため、蒸着時のボード温度を280℃以上とするこ
とができなかフた。このため、蒸着速度が0.1〜0.
30鳳/Sと遅くなり、素子の作製に長時間を要すると
いう問題があった。 薄膜有機EL素子にクマリン系化合物を用いた点につい
て触れている文献として、欧州特許公開公報(以下E、
P、A、と称す)第281381号がある。 この、E、P、A、第281381号に記載されている
EL素子は、陽極、正孔注入(有機正孔注入輸送帯)1
発光帯及び陰極からなワており、発光帯をホスト物質と
蛍光性物質で形成している。そして、ホスト物質には、
正孔と電子を外部から注入てきるもの、好ましい化合物
として8−ヒドロキシキノリンを用い、蛍光物質には、
正孔と電子の再結合に応答して発光できるクマリン系化
合物を用いている。 この場合1発光帯(発光層)が持つべき注入機1@(電
界印加により電極または正孔注入層より正孔を注入する
ことができ、かつ電極または電子注入層より電子を注入
できる機能、)、輸送at@(正孔及び電子を電界によ
り輸送することのできる機能、)2発光機能(正孔と電
子の再結合の場を提供し、これを発光につなげる機能、
)のうち注入機能、輸送機能9発光機能の一部はホスト
物質が担い、蛍光物質(クマリン系化合物)は7正孔と
電子の再結合に応答して発光するという性質、すなわち
発光機能の一部のみを利用することから、ホスト物質に
微量(l moH程度)含有させている。 このような構成からなるEL素子は、10■程度の印加
電圧で、 l 000cd/l”程度の高輝度で緑色
より赤色領域の発光を可能としている。 しかしながら、このEL素子も発光帯に8−ヒドロキシ
キノリンを用いているため、前述した^pp1.P’h
ys、Lett、 、51,913(1987)に記載
のEL素子と同様の問題点を有していた。また、クマリ
ン系化合物は、正孔と電子の再結合に応答して発光する
という性質、すなわち発光機能の一部だけを利用するた
めに、微量ホスト物質に含有させて用いているに過ぎな
い。 また、 Jpn、J、Appl、Phys、、27,1
,713(1988)には、7−ダニチルアミノ−4−
メチルクマリンとクマリン152は、PJ膜にし・た場
合、膜性が劣ってぃるのでEL素子に不適切であるとの
指摘はあるものの、それ以上具体的な技術開示はなされ
ていない。 本発明は、上記事情にかんがみてなされたもので、クマ
リン化合物、特にある特定の構造からなるクマリン化合
物を発光層として用いることにより1発光層である薄膜
を蒸着で形成する際、蒸着レートを大きくできるととも
に、薄膜性に優れていながら1発光層として必要不可欠
な注入機能。 輸送機能及び発光機能をあわせ有し、しかも緑色より赤
色までの発光を高輝度にて得られる薄膜有機EL素子の
提供を目的としている。 [課題の解決1段] 本発明者達は、上記目的を達成するため鋭意研究を続け
てきた結果、り7リン化合物のうち、特にある特定の構
造式で表わされる化合物を薄膜状の発光層に用いると、
蒸着時に分解せずに比較的蒸着速度を大きくすることが
可能で薄膜性に優れ、ピンホールが発生しにくいことを
見出した。 しかも、注入機能、輸送機(2)及び1発光機能の発光
層であるために、必要な三つの機能とも優れているので
高輝度に゛CEL発光が得られることを見出し1本発明
を完成するに至った。 すなわち、本発明の薄膜、#槻EL素子に関する第一発
明は、一般式 上記式中 R’ 、R2、Ra R4、R9、R6は独立にH原子
または炭素数1〜4のアルキル基(例えば2メチル基、
エチル基、n−プロピル基。 i−)′ロヒ゛ル基、n−ブチJし基、iミーブチル基
ンを示し R7はH,C,〜C4のアルキル基(例えば
、メチル基、エチル基、n−プロピル基。 i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基)フェニ
ル基または、シアノ基を示し、 ここで、Ra、Rsは別個に水素原子、メチル基、エチ
ル基、フェニル基を示す。 また、R4、f<5 、Ra 、R8、Reは、互いに
結合し飽和六員環を形成してもよい。 さらに R1、R1、R3は、互いに結合し飽和六員環
を形成してもよい。 の構造式で表わされる化合物を薄膜状の発光層として用
いた構成としである。 また第二発明は、上記発光層を、少なくとも−・力が透
明もしくは半透明の電極間に位置させた構成としである
。 さらに第三発明は、陽極、正孔注入層1発光層及び陰極
の順に積層した構成としである。 さらにまた第四発明は、陽極、正孔注入層9発光層、W
子注入層及び陰極の順に積層した構成としである。 以下3本発明の詳細な説明する。 本発明の薄膜有機EL素子は、AC(交流)駆動型及び
DC(直魔)駆動型のいずれにも用いることができるが
、以下の説明はDC駆動型について行なう。 DC駆動型の場合、本発明の薄膜有機EL素子の構成パ
ターンの代表的なものとして1次のようなものがある。 ■陽極/発光層/論極 ■陽極(正孔注入電極)/正孔注入層(正孔注入輸送層
)/発光層/陰極(1子注入電極)■陽極(正孔注入電
極)/正孔注入層(正孔注入輸送層)/発光WJ/電子
注入層(′IL子注入輸送層)/y1極(電子注入電極
) ただし、ここで各パターンにおいて陰極または陽極は基
板に接し、各パターンのHarmは基板上に支持されて
いる必要がある。 次に、上記構成の各要素について説明する。 ■ ここで、基板は、ガラス、プラスチックあるいは、石英
等によって形成しである。 電極 また、陽極及び陰極の電極としては、金、銀。 アルミニウム、インジュウム、マグネシウム等の金属及
びこれらの合金または混合物、あるいは夏TO(インシ
ュウムチンオキサイド)、S、ox(酸化第二錫)、2
n0(酸化亜鉛)等の透明。 半透明、もしくは不透明のものを用いる。この際正孔注
入電極として機能する陽極には、仕事関数の大きい金属
1合金、金属混合物または電気伝導性化合物を用い、電
子注入電極として機能する陰極には、仕事関数の小さい
金属合金、金属混合物または電気伝導性化合物を用いる
のが好ましい さらに、発光を良好に透過させるには電極の少なくとも
一方を透明もしくは半透明とすることが望ましい。 正孔注入層(正孔注入輸送R) 正孔注入層は、正孔伝達化合物からなり、電極(陽極)
より注入された正孔を発光層に伝達する411!能を有
したものを用いる。この暦をEL@子の陽極と薄膜発光
層の間に挟むと、低電圧でより多くの正孔が薄膜発光層
に注入され、素子の輝度は向上する。 ここで用いられる正孔注入層の正孔伝達化合物は、電場
を与えられた二個の電極間に配置されて陽極から正孔が
注入された場合、正孔を適切に陰極へ伝達することがで
きる化合物である。この正孔伝達化合物としては、10
4〜IO@ボルト/cmの電場を与えた電極間に層が配
置された場合、少なくと610−’am”/V−gg。 の正孔移動係数を有する化合物を用いることが好ましい
、特に好ましいのは、容易かつ可逆的に酸化されつる芳
香族系アミン化合物である。 また、正孔伝達化合物の好ましい例には、室温で固定て
あって、かつ少なくとも一個の窒素原子が置換基でトリ
置換されたアミン化合物を含む。 この場合、トリiiaされたもののうち、少なくとも一
個はアリール基または置換アリール基である。 アリール基上の有用な置換基の例には、1〜5個の炭素
原子をもつアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、
プロピル基、ブチル基及びアミル基、)、ハロゲン原子
(例えば、塩素原子及びフッ秦原子、)、ならびに1〜
5個の炭素原子を有するアルコキシ基(例えば、メトキ
シ基。 エトキシ基、プロポキシ基、ブチル基及びアミル基、)
である、より具体的には特開昭59−194393号、
同63−295695号公報及び、E P O2813
81に開示された化合物をあげることがてきる。 そして、好ましくは、特開昭53−47033.同54
−58445. 同54−149634,1lEq54
,64249 Jり55−79450゜y!155−1
44250.同56−119132.同61−2555
58 、同61−98353号公報に記載されている(
1) 、(2) 、(3) 、(4)の化合物、及び米
国特許第4127412号に記載されている(5)、(
6)、(7)の化合物、及びスチリルアミン系の(8)
、(9)の化合物などである。
造からなるクマリン化合物を薄膜状の発光層として用い
た薄膜有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子に関
する。 [従来の技術と解決すべき課題] EL素子は。自己発光のため視認性が高く。 また完全固体素子であるため耐衝撃性に優れるという特
徴を有しており、現在、無機蛍光体であるZnS:Mn
を用いたEL素子が広く使用されている。しかしながら
、このような無411EL素子は発光させるための印加
電圧が200v近く必要なため、駆動方法が複雑である
。 一方、薄膜布fiEL素子は、印加電圧を大幅に低下さ
せることができるため、各種材料を用いたものが開発さ
れつつある。その代表的なものとして、電極/正孔注入
層/発光層/電極とした積層型のものが開発され1例え
ば、Appl、Phys、Lett。 、51,91:1(1987)において紹介されている
。このAppl、Phys、Lett、 、51,91
3(1987)に記載の、8−ヒドロキシキノリンのア
ルミニウム錯体を発光層の材料とし、ジアミン系化合物
を正孔注入層の材料としたEL素子は、10v以下の低
い印加電圧で1000 cd/m”以上の輝度を得られ
る優れたものでる。 しかしながら、この薄膜EL素子は、電極間の膜厚な1
50nm以下とすることが必要であり、そのため薄膜性
の優れた材料を用いなければピンホールが生じやすく、
短絡現象を起すので歩留りが減少し4生産性の低下をま
ねくという大きな問題を有している。 さらに1発光層の材料としての8−ヒドロキシキノリン
は、高温になると分解してしまい素子性能に悪影響を与
えるため、蒸着時のボード温度を280℃以上とするこ
とができなかフた。このため、蒸着速度が0.1〜0.
30鳳/Sと遅くなり、素子の作製に長時間を要すると
いう問題があった。 薄膜有機EL素子にクマリン系化合物を用いた点につい
て触れている文献として、欧州特許公開公報(以下E、
P、A、と称す)第281381号がある。 この、E、P、A、第281381号に記載されている
EL素子は、陽極、正孔注入(有機正孔注入輸送帯)1
発光帯及び陰極からなワており、発光帯をホスト物質と
蛍光性物質で形成している。そして、ホスト物質には、
正孔と電子を外部から注入てきるもの、好ましい化合物
として8−ヒドロキシキノリンを用い、蛍光物質には、
正孔と電子の再結合に応答して発光できるクマリン系化
合物を用いている。 この場合1発光帯(発光層)が持つべき注入機1@(電
界印加により電極または正孔注入層より正孔を注入する
ことができ、かつ電極または電子注入層より電子を注入
できる機能、)、輸送at@(正孔及び電子を電界によ
り輸送することのできる機能、)2発光機能(正孔と電
子の再結合の場を提供し、これを発光につなげる機能、
)のうち注入機能、輸送機能9発光機能の一部はホスト
物質が担い、蛍光物質(クマリン系化合物)は7正孔と
電子の再結合に応答して発光するという性質、すなわち
発光機能の一部のみを利用することから、ホスト物質に
微量(l moH程度)含有させている。 このような構成からなるEL素子は、10■程度の印加
電圧で、 l 000cd/l”程度の高輝度で緑色
より赤色領域の発光を可能としている。 しかしながら、このEL素子も発光帯に8−ヒドロキシ
キノリンを用いているため、前述した^pp1.P’h
ys、Lett、 、51,913(1987)に記載
のEL素子と同様の問題点を有していた。また、クマリ
ン系化合物は、正孔と電子の再結合に応答して発光する
という性質、すなわち発光機能の一部だけを利用するた
めに、微量ホスト物質に含有させて用いているに過ぎな
い。 また、 Jpn、J、Appl、Phys、、27,1
,713(1988)には、7−ダニチルアミノ−4−
メチルクマリンとクマリン152は、PJ膜にし・た場
合、膜性が劣ってぃるのでEL素子に不適切であるとの
指摘はあるものの、それ以上具体的な技術開示はなされ
ていない。 本発明は、上記事情にかんがみてなされたもので、クマ
リン化合物、特にある特定の構造からなるクマリン化合
物を発光層として用いることにより1発光層である薄膜
を蒸着で形成する際、蒸着レートを大きくできるととも
に、薄膜性に優れていながら1発光層として必要不可欠
な注入機能。 輸送機能及び発光機能をあわせ有し、しかも緑色より赤
色までの発光を高輝度にて得られる薄膜有機EL素子の
提供を目的としている。 [課題の解決1段] 本発明者達は、上記目的を達成するため鋭意研究を続け
てきた結果、り7リン化合物のうち、特にある特定の構
造式で表わされる化合物を薄膜状の発光層に用いると、
蒸着時に分解せずに比較的蒸着速度を大きくすることが
可能で薄膜性に優れ、ピンホールが発生しにくいことを
見出した。 しかも、注入機能、輸送機(2)及び1発光機能の発光
層であるために、必要な三つの機能とも優れているので
高輝度に゛CEL発光が得られることを見出し1本発明
を完成するに至った。 すなわち、本発明の薄膜、#槻EL素子に関する第一発
明は、一般式 上記式中 R’ 、R2、Ra R4、R9、R6は独立にH原子
または炭素数1〜4のアルキル基(例えば2メチル基、
エチル基、n−プロピル基。 i−)′ロヒ゛ル基、n−ブチJし基、iミーブチル基
ンを示し R7はH,C,〜C4のアルキル基(例えば
、メチル基、エチル基、n−プロピル基。 i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基)フェニ
ル基または、シアノ基を示し、 ここで、Ra、Rsは別個に水素原子、メチル基、エチ
ル基、フェニル基を示す。 また、R4、f<5 、Ra 、R8、Reは、互いに
結合し飽和六員環を形成してもよい。 さらに R1、R1、R3は、互いに結合し飽和六員環
を形成してもよい。 の構造式で表わされる化合物を薄膜状の発光層として用
いた構成としである。 また第二発明は、上記発光層を、少なくとも−・力が透
明もしくは半透明の電極間に位置させた構成としである
。 さらに第三発明は、陽極、正孔注入層1発光層及び陰極
の順に積層した構成としである。 さらにまた第四発明は、陽極、正孔注入層9発光層、W
子注入層及び陰極の順に積層した構成としである。 以下3本発明の詳細な説明する。 本発明の薄膜有機EL素子は、AC(交流)駆動型及び
DC(直魔)駆動型のいずれにも用いることができるが
、以下の説明はDC駆動型について行なう。 DC駆動型の場合、本発明の薄膜有機EL素子の構成パ
ターンの代表的なものとして1次のようなものがある。 ■陽極/発光層/論極 ■陽極(正孔注入電極)/正孔注入層(正孔注入輸送層
)/発光層/陰極(1子注入電極)■陽極(正孔注入電
極)/正孔注入層(正孔注入輸送層)/発光WJ/電子
注入層(′IL子注入輸送層)/y1極(電子注入電極
) ただし、ここで各パターンにおいて陰極または陽極は基
板に接し、各パターンのHarmは基板上に支持されて
いる必要がある。 次に、上記構成の各要素について説明する。 ■ ここで、基板は、ガラス、プラスチックあるいは、石英
等によって形成しである。 電極 また、陽極及び陰極の電極としては、金、銀。 アルミニウム、インジュウム、マグネシウム等の金属及
びこれらの合金または混合物、あるいは夏TO(インシ
ュウムチンオキサイド)、S、ox(酸化第二錫)、2
n0(酸化亜鉛)等の透明。 半透明、もしくは不透明のものを用いる。この際正孔注
入電極として機能する陽極には、仕事関数の大きい金属
1合金、金属混合物または電気伝導性化合物を用い、電
子注入電極として機能する陰極には、仕事関数の小さい
金属合金、金属混合物または電気伝導性化合物を用いる
のが好ましい さらに、発光を良好に透過させるには電極の少なくとも
一方を透明もしくは半透明とすることが望ましい。 正孔注入層(正孔注入輸送R) 正孔注入層は、正孔伝達化合物からなり、電極(陽極)
より注入された正孔を発光層に伝達する411!能を有
したものを用いる。この暦をEL@子の陽極と薄膜発光
層の間に挟むと、低電圧でより多くの正孔が薄膜発光層
に注入され、素子の輝度は向上する。 ここで用いられる正孔注入層の正孔伝達化合物は、電場
を与えられた二個の電極間に配置されて陽極から正孔が
注入された場合、正孔を適切に陰極へ伝達することがで
きる化合物である。この正孔伝達化合物としては、10
4〜IO@ボルト/cmの電場を与えた電極間に層が配
置された場合、少なくと610−’am”/V−gg。 の正孔移動係数を有する化合物を用いることが好ましい
、特に好ましいのは、容易かつ可逆的に酸化されつる芳
香族系アミン化合物である。 また、正孔伝達化合物の好ましい例には、室温で固定て
あって、かつ少なくとも一個の窒素原子が置換基でトリ
置換されたアミン化合物を含む。 この場合、トリiiaされたもののうち、少なくとも一
個はアリール基または置換アリール基である。 アリール基上の有用な置換基の例には、1〜5個の炭素
原子をもつアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、
プロピル基、ブチル基及びアミル基、)、ハロゲン原子
(例えば、塩素原子及びフッ秦原子、)、ならびに1〜
5個の炭素原子を有するアルコキシ基(例えば、メトキ
シ基。 エトキシ基、プロポキシ基、ブチル基及びアミル基、)
である、より具体的には特開昭59−194393号、
同63−295695号公報及び、E P O2813
81に開示された化合物をあげることがてきる。 そして、好ましくは、特開昭53−47033.同54
−58445. 同54−149634,1lEq54
,64249 Jり55−79450゜y!155−1
44250.同56−119132.同61−2555
58 、同61−98353号公報に記載されている(
1) 、(2) 、(3) 、(4)の化合物、及び米
国特許第4127412号に記載されている(5)、(
6)、(7)の化合物、及びスチリルアミン系の(8)
、(9)の化合物などである。
さらに正孔注入層には、次にあげる化合物を用いること
もできる。 (lO)米国特許第3112i97号明細書などに記載
されているトリアゾール誘導体。 (11)米国特許第31.89447号明細書などに記
載されているオキサジアゾール誘導体。 (12)特公昭37−16096号公報などに記載され
ているイミダゾール誘導体。 (13)米国特許第3615402号、同第:8120
989号、同3542544号、特公昭45−555号
、同51−10983号、特開昭51−93224号、
同55−17105号、同56−4148号、同55−
108667号、同55−156953号、同55−3
6656号明細書、公報などに記載のポリアリールアル
カン銹導体。 (14)米国特許第3180729号、同427517
46号、特開昭55−88064号、同55−8806
5号、同49−105537号、同55−51086号
、同56−80051号、同56−88141号、同5
7−45545号、同54−112637号、同55−
74546号明細書、公報などに記載されているピラゾ
リン訝導体及びピラゾロン誘導体。 (15)米国特許第3615404号明細書、特公昭5
1−10105号、特開昭54−83435号、同54
−110836号、同54−119925号、特公昭4
6−3712号、同47−28:136号明細書、公報
などに記載されているフェニレンジアミン訪導体。 (1G)米国特許3567450号、特公昭49−35
702号、西独間特許1110518号、米国特許第3
180703号、同第3240597号、同第3658
520号、同第4232103号、同m 417596
1 号、同M 4012376 号、特開昭55−14
4250号、同56−119132号、同39−275
77号、同56−22437明細書、公報などに記載さ
れているアリールアミン誘導体。 (17)米国特許第3526501号明細書記載のアミ
ノ置換カルコン誘導体。 (18)米国特許第3542546号明細書などに記載
のN、I+−ビカルバジル誘導体。 (19)米国特許第3257203号明細書などに記載
のオキサゾール誘導体。 (20)特開昭56−46234号公報などに記載のス
チリルアントラセン銹導体。 (21)特開昭54−110837号公報などに記載さ
れてし)るフルオレノン誘導体。 (22)米国特許第3717462号明細書、特開昭5
4−5g143号(米国特許第4150987号に対応
)、同55−52063号、同55−szoa4号、同
55−46760号、同55−85495号、同57−
11350号、同57−148749号公報などに開示
されているヒドラゾン銹導体などがある。 (23)特開昭61−210363号、同61−228
451号、同51−14[i72号、同61−7225
5号、同62−47646号、同62−36674号、
同62−It)652号、同62−30255号、同6
0−93445号、同60−94462号、 lq 6
0−174749号、同60−175052号などに記
載のスチルベン誘導体。 電子注入層は電子伝達化合物よりなり、陰極より注入さ
れた電子を発光層に伝達する機能を有する。この層をE
L素子の陰極と薄膜発光層の間に挟むと、低電圧でより
多くの電子が薄膜発光層に注入され、素子の輝度は向上
する。この電子伝達化合物の好ましい例としては、次の
ような化合物をあげることができる。 (5) Jpn、J、^pp1.Phys、、27.L
713(1988)に示されている などのニトロ置換フルオレノン誘導体。 (2)特開昭57−149259号、同58−5545
0号、同63−104061号などに記載のアントラキ
ノジメタン誘導体。 (3) Polymer Preprints、Jap
an Vol、37.No、3(1988)P2S5に
示されている などのジフェニルキノン誘導体。 などのペリレン窮導体。 (6)特開昭60−69557号、同1it−1437
64号、同61−148159号などに記載のフルオレ
リデンメタン銹導体。 (7)特開昭61−225151号、同6’l−233
750号記載のアントラキノジメタン及びアントロン誘
導体。 なお、本発明のEL素子において、正孔注入層、電子注
入層を有する上記IfI或パターン■または■の場合に
は1発光性能が一段と向上する。 肛x1 薄膜状の発光層を構成するクマリン化合物としては、下
記(I >の構造式で表わされる化合物を用いる。 などのチオビランジオキシド誘導体。 式(I)中 R’ R” R’ 、R’ 、R’ 、R’ &を
独立ニHIK子または炭素数1〜4のアルキル基(例え
ば、メチル基、エチル基、n−プロピル基。 i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基)を示し
R?はH、Ct−C4のアルキル基(例えば、メチル
基、エチル基、n−プロピル基。 1−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基)フェニ
ル基または、シアノ基を示し、 ここで Ha、Rsは別個に水素原子、メチル基、エチ
ル基、フェニル基を示す。 また l’(4、)(! 、 R1、R6、R8は、互
いに結合し飽和六員環を形成してもよい。 さらに、R1、Rs 、R3は、互いに結合し飽和六員
環を形成してもよい。 なお1発光層は電界印加時に電極または正孔注入層(正
孔注入輸送M)より正孔を注入することができかつ、電
極または電子注入層(電子注入輸送Ml)より電子を注
入することのできる注入機能及び、正孔及び電子を電界
により輸送することのできる輸送及び、正孔と電子の再
結合の場を提供しこれを発光につなげる発光機能をすべ
て持たねばならない、この三つのうち一つが欠けただけ
でもEL発光を得ることはできず1発光層ということは
できない。 また、輸送機能においては正孔と電子の輸送部すなわち
、移動度の大/JSが極端に異なっていてもよいが、少
なくともどちらかの電荷の輸送能が優れていることが必
要である。注入機能においても正孔と電子の注入のしや
すさに違いがあってもよいが、少なくとも、一方の電荷
の注入が優れていることが必要である。 下記の(I)の構造式で表わされる化合物は。 上記の発光層であるために必要な三機能とも優れている
。また1発光層を形成する際に蒸着法を用いる場合、蒸
着速度が0.5nm/s以上速となるように蒸着ボート
またはるつぼ温度を設定しても、下記の(I)の構造式
で表わされる化合物は、分解しにくい、さらに、蒸着後
の薄膜は薄膜性に優れ、ピンホールが発生しにくい。 なお、下記のCI)の構造式で表わされる化合物よりな
る発光層は、蒸着時間を選ぶことにより5nm〜5pm
の薄膜状にすることができる。 R1 式(I)中 R1、R意、R’ 、R’ 、Rs 、R’は独立にH
原子または炭素数1〜4のアルキル基(例えば、メチル
基、エチル基、n−プロピル基。 i−プロピルus n−ブチル基、i−ブチル基)を示
し、R7はH,C,〜C4のアルキル基(例えば、メチ
ル基、エチル基、n−プロピル基。 i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基)フェニ
ル基または、シアノ基を示し、 ここで Ha、’sは別個に水素原子、メチル基、エチ
ル基、フェニル基を示す。 また、R’ 、R’ 、R6,R’ 、R’ は、 互
いに結合し飽和六員環を形成してもよい。 さらに、R1、R2、R3は、互いに結合し飽和六員環
を形成してもよい。 以下、(1)〜(28)に発光層を構成するクマリン化
合物の他の例を示す。 E以下余白] 2H5 2H5 く素子作製工程〉 上記構成パターン■のEL素子を作成するには、例えば
以下の如き手順にしたがえばよい。 すなわち、まず、基板上に電極を蒸着もしくはスパッタ
法にて製膜する。この際、膜状の電極の膜厚は、一般に
50nm〜1ト曹、特に200n−以下が、発光の透過
率を高める上で好ましい9次に、この電極の上に発光層
の材料(上記の(I)の構造式で表わされる化合物)を
、薄膜状に形成する。 発光層の材料の薄膜化方法は、スピンコード。 キャスト、蒸着法等があるが、均一な膜が得やすいこと
、及びピンホールが生成しないことから、とりわけ蒸着
法が好ましい0発光層の材料の薄膜化に際して蒸着法を
採用する場合、層の材料その条件は各種状況によって変
動し、一義的には決定できないが、好ましい例は、ボー
ト加熱温度100〜400℃、基板温度−50〜300
℃。 真空度io−’〜1O−3P、、蒸着速度0.1〜50
nm/secとして、膜厚な5n厘から5w麿の範囲
となるように、上記の構造式(I)の化合物の種類や蒸
着装置の種類などの各種条件により、最適な条件を選定
する。 この薄膜形成後、対向電極を蒸着法やスパッタ法にて膜
厚50〜200nmで形成すれば、EL素子が作成され
る。 また、■の構成のEL素子を作製するには、まず電極を
」−記■のEK素子と同様に形成し、その後、正孔注入
層の材料(正孔伝達化合物)を電極上に蒸着法で薄膜化
して正孔注入層を形成する。 この際の蒸着条件は、前記発光層の材料の薄膜形成の蒸
着条件に準じればよい、その後は上記■のEL稟子を作
製する場合と同様に、発光層の材料の8膜形成及び対向
電極の形成を行なえば、所望する」−記■の構成のEL
素子が作製される。 さらに、■の構成のEL素子を作製するには。 まず電極を上記■のEL素子と同様に形成し、その後、
正孔注入層を上記■のEL素子と同様に形成し、その上
から上記■のEL素子を作製する場合と同様に1発光層
の材料の薄膜を形成する。しかる後に、電子伝達化合物
を蒸着法にて薄膜化することにより、発光層上に電子注
入層を形成し、最後に上記■のE■4素子を作製する場
合と同様に、対向電極を形成すれば、目的とする上記■
の構成のEL素子が作製される。 なお1本発明のEL素子では、正孔注入層や電子注入層
は必ずしも必要ではないが、これらの層があると、発光
性能が一段と向上する。 [実施例] (実施例1) 透明電極として用いる膜厚1100nのITOが付いて
いるガラス基板(25mrnX 75 mm、Xl、1
mmサイズ、HOYA社製)を透明支持基板とし、これ
をイソプロピルアルコールで30分超ぎ被洗浄し、さら
にイソプロピルアルコールに浸漬し洗浄した。 この透明基板を乾燥窒素ガスで乾燥し、蒸着装置(日本
真空技術■製)の基板ホルダに固定しモリブデン製の抵
抗加熱ボードに3−(2’−N−メチルベンズイミダリ
リル)−7−N、N−ジエチルアミノクマリン (クマ
リ ン 30 ) を200mg入れ、真空槽をlX
l0−’PMまで減圧した。さらに前記ボートを摂氏2
45〜255度まで加熱しクマリン30を蒸着速度1.
0〜1.5nm/sで透明支持基板上に蒸着し、膜厚0
.4gmの発光層を得た。このとき基板温度は室温であ
った。 蒸M後、真空槽よりボートを取り出しボート内部を確か
めたとこと分解生成物はなかった。さらに発光体薄膜上
にステンレススチール製のマスクを設置し、再び基板ホ
ルダに固定しモリブテン製の抵抗加熱ボートに金200
mgを入れて、真空槽を2XIO−’P、1まで減圧し
た。その後ボートを摂氏1400度まて加熱し20nm
の膜厚で金電極を発光層である薄膜上に形成し、対向電
極とした。この素子に金電極を陽極、ITO電極を陰極
とし直!35Vを印加したところ?lt!が2mA流れ
緑色発光を得た。 このときの発光極大波長は513nm、発光輝度は5c
d/m”であった。 (実施例2) 透明電極として用いる膜厚1100nのITOが付いて
いるガラス基板(25m m x 75 m m xl
、1mmサイズ、HOYA社製)を透明支持基板とし、
これをイソプロピルアルコールで30分、超音波洗浄し
、さらにイソプロピルアルコールに浸漬し洗浄した。 この透明基板を乾燥窒素ガスで乾燥し、蒸着装置(日本
真空技術■製)の基板ホルダに固定しモリブデン製の抵
抗加熱ボードに3−(2’ −N−ペンゾチアリリル)
−7−N、N−ジエチル7ミノクマリン (クマリ ン
6 ) を200mg入れ、真空槽をlXl0−’P、
まで減圧した。さらに前記ボートを摂氏220度まで加
熱しクマリン6を蒸着速度1.5nm/sで透明支持基
板上に蒸着し、膜厚0.6jLmの発光層薄膜を得た。 このとき基板温度は室温であった。 蒸着後、真空槽よりボートを取り出しボート内部を確か
めたとこと分解生成物はなかつた。さらに発光層である
薄膜上にステンレススチール製のマスクを設置し、再び
基板ホルダに固定しモリプテン製の抵抗加熱ボートに金
200 m gを入れて、真空槽を2X10−’P、ま
で減圧した。その後ボートを摂氏1400度まで加熱し
20nmの膜厚で金電極を発光体薄膜上に形成し、対向
電極とした。この素子に金電極を陽極、ITO電極を陰
極とし直流30Vを印加したところ電流が3mA流れ橙
色発光を得た。 このときの発光極大波長は584 n m*発光輝度は
20cd/rn”であった。 (実施例3) 透明電極として用いる膜厚1100nのITOが付いて
いるガラス基板(25rnmX 75 mmX1.1m
mサイズ、HOYA社製)を透明支持基板とし、これを
イソプロピルアルコールで30分、超音波洗浄し、さら
にイソプロピルアルコールに浸漬し洗浄した。 この透明基板を乾燥窒素ガスで乾燥し、蒸着装置(日本
真空技術輛製)の基板ホルダに固定しモリブデン製の抵
抗加熱ボードに3−(2“〜トインズイミダリソル)−
7−N、N−ジエチル7ミノクマリン(クマリ ン7
) を200mg入れ、真空槽を1xio−’p、まで
減圧した。さらに前記ボートを摂氏360度まで加熱し
クマリン7を蒸着速度1.5nm/sで透明支持基板上
に蒸着し、膜厚0.7終mの発光層を得ただ、このとき
基板温度は室温であった。 蒸着後、真空槽よりボートを取り出しボート内部を確か
めたとこと分解生成物はなかった。さらに発光体層であ
る薄膜上にステンレススチール製のマスクを設置し、再
び基板ホルダに固定しモリブテン製の抵抗加熱ボートに
金200rymgを入れて、真空槽を2xlO−’P、
まで減圧した。その後ボートを摂氏1400度まで加熱
し20nmの膜厚で金電極を発光体薄膜上に形成し・、
対向電極とした。この素子に金電極を陽極、ITO電極
を陰極とし直流36Vを印加したところ電流が6mA流
れ黄色発光を得た。 このときの発光極大波長は570 n m 、発光輝度
はlad、/m”であった。 (実施例4) 透明電極として用いる膜厚1100nのITOが付いて
いるガラス基板(25m m x 75 m m Xl
、1mmサイズ、HOYA社製)を透明支持基板とし、
これをイソプロピルアルコールで30分、超音波洗浄し
、さらにイソプロピルアルコールに浸漬し洗浄したこの
透明基板を乾燥窒素ガスで乾燥し、真空蒸着装置の基板
ホルダに固定し。 モリブデン製の抵抗加熱ボートにN、N’−ジフェニル
−N。 N−ビス(3−メチルフェニル)−i、i”−ピフェニ
ル−4,4°−ジアミン (TPO)を200 m
g入れ、さらに別のモリブデン製の抵抗加熱ボートにク
マリン30を200mg入れ真空蒸着装置に取り付けた
。 この後、真空槽を2xlO−’Paまで減圧し。 TPOの入ワた前記ボートに通電し摂氏220度まで加
熱し、蒸着速度0.1〜0.3nm/sで透明支持基板
上に蒸着し、!i厚1100nの正孔注入層(正孔注入
輸送層)とした、さらにクマリン30の入った前記ボー
トを通電し、摂氏235度まで加熱し蒸着速度0.5〜
0.7rxm/sで透明支持基板上の正孔注入層の上に
蒸着し膜厚100rznの発光層を得た。このとき基板
の温度は室温であった。 蒸着後、真空槽を開け、発光層の上にステンレス鋼製の
マスクを設置し、モリブデン製の抵抗加熱ボートのマグ
ネシウムを300mg入れ、電子ビーム蒸着装置のるつ
ぼに銅を100g入れた。 この後、再度真空槽を3xiO−’P、まで減圧しマグ
ネシウム入りのボートに通電し、蒸着速度4〜5 n
m / sでマグネシウムを蒸着した。このとき、同時
に電子ビームにより銅を加熱し0.2〜0.3nm/s
″′e#iを蒸着し前記マグネシウムに銅を混合し、対
向電極とした0以上によりEL素子の作製を終えた。 素子作製後、クマリン30の入ったボートを開けたが1
分解物の生成は認められなかった。 この素子のITO電極を陽極、Mgと銅の混合物よりな
る対向電極を陰極とし、直流20Vを印加したところ電
流密度が87mA/cm”の電流が流れ、緑色の発光を
得た。 このときの発光極大波長は510nrri、発光体半値
幅は60nm発光輝度は440cd/m”であった。 (実施例5) 透明電極として用いる膜厚1100nのITOが付いて
いるガラス基板(25mmX15mmX1.1mmサイ
ズ、HOYA社製)を透明支持基板と1八これをイソプ
ロピルアルコールで30分、超音波洗浄し、さらにイソ
プロピルアルコールに浸漬し洗浄したこの透明基板を乾
燥窒素ガスで乾燥し、真空蒸着装置の基板ホルダに固定
し。 モリブデン酸の抵抗加熱ボートにM、N’−’iフェニ
ルーN。 Ho−ビス(3−メチルフェニル)−1,1’−ビフェ
ニル−4,4“−ジアミン (TPO)を200mg
入れ、さらに別のモリブデン酸の抵抗加熱ボートにり7
リン6を200mg入れ真空蒸着装置に取り付けた。 この後、哀空槽を2X10−’P、まで減圧し2TPD
の入った前記ボー1−に通電し摂氏220度まで加熱し
、蒸着速度0.1〜0.3nrn/sで透明支持基板上
に蒸着し、!l厚1100nの正孔注入層(正孔注入輸
送層)とした、さらにクマリン6の入ワた前記ボートを
通電し、摂氏210度まで加熱し蒸着速度0.5〜0.
7月m/sで透明支持基板上の正孔注入層の上に蒸着し
膜厚10・Onmの発光層を得た。このとき基板の温度
は室温てあった。 蒸着後、真空槽を開け5発光層の上にステンレス鋼製の
マスクを設置し、モリブデン酸の抵抗加熱ボートのマグ
ネシウムを300 mg入れ、電子ビーム蒸M装置のる
つぼに銅を100g入れた。 この後、再度真空槽を2.4X 10−’P、まで減圧
しマグネシウム入りのボートに通電し、蒸着速度4〜5
n m / sでマグネシウムを蒸着した。 このとき、同時に電子ビームにより銅を加熱し0.2〜
0.3月m/sで銅を蒸着し前記マグネシウムに銅を混
合し、対向電極とした。以上によりEL素子の作製を終
えた。 素子作製後、クマリン6の入ったボートを開けたが、分
解物の生成は認められなかった。 この素子のITO電極を陽極、Mgと銅の混合物よりな
る対向電極を陰極とし直流21Vを印加したところ電流
相#が166 rn A、 / e m ”の市原が流
れ、橙色の発光を得た。 このときの発光極大波長は590 n m 、発光体¥
−値幅は127月m発光輝度は240cd/m”であっ
た。 [発明の効果] 以上のように本発明の薄膜有41!EL素子によれば、
特定の構造式からなるクマリン化合物を薄膜発光層に用
いることにより、蒸着レートを太きくできるのでEL素
子の生産性の向上を図れるとともに、緑色より赤色領域
までの発光を高輝度得られる効果がある。 手続補正書 平成元年6月−2日
もできる。 (lO)米国特許第3112i97号明細書などに記載
されているトリアゾール誘導体。 (11)米国特許第31.89447号明細書などに記
載されているオキサジアゾール誘導体。 (12)特公昭37−16096号公報などに記載され
ているイミダゾール誘導体。 (13)米国特許第3615402号、同第:8120
989号、同3542544号、特公昭45−555号
、同51−10983号、特開昭51−93224号、
同55−17105号、同56−4148号、同55−
108667号、同55−156953号、同55−3
6656号明細書、公報などに記載のポリアリールアル
カン銹導体。 (14)米国特許第3180729号、同427517
46号、特開昭55−88064号、同55−8806
5号、同49−105537号、同55−51086号
、同56−80051号、同56−88141号、同5
7−45545号、同54−112637号、同55−
74546号明細書、公報などに記載されているピラゾ
リン訝導体及びピラゾロン誘導体。 (15)米国特許第3615404号明細書、特公昭5
1−10105号、特開昭54−83435号、同54
−110836号、同54−119925号、特公昭4
6−3712号、同47−28:136号明細書、公報
などに記載されているフェニレンジアミン訪導体。 (1G)米国特許3567450号、特公昭49−35
702号、西独間特許1110518号、米国特許第3
180703号、同第3240597号、同第3658
520号、同第4232103号、同m 417596
1 号、同M 4012376 号、特開昭55−14
4250号、同56−119132号、同39−275
77号、同56−22437明細書、公報などに記載さ
れているアリールアミン誘導体。 (17)米国特許第3526501号明細書記載のアミ
ノ置換カルコン誘導体。 (18)米国特許第3542546号明細書などに記載
のN、I+−ビカルバジル誘導体。 (19)米国特許第3257203号明細書などに記載
のオキサゾール誘導体。 (20)特開昭56−46234号公報などに記載のス
チリルアントラセン銹導体。 (21)特開昭54−110837号公報などに記載さ
れてし)るフルオレノン誘導体。 (22)米国特許第3717462号明細書、特開昭5
4−5g143号(米国特許第4150987号に対応
)、同55−52063号、同55−szoa4号、同
55−46760号、同55−85495号、同57−
11350号、同57−148749号公報などに開示
されているヒドラゾン銹導体などがある。 (23)特開昭61−210363号、同61−228
451号、同51−14[i72号、同61−7225
5号、同62−47646号、同62−36674号、
同62−It)652号、同62−30255号、同6
0−93445号、同60−94462号、 lq 6
0−174749号、同60−175052号などに記
載のスチルベン誘導体。 電子注入層は電子伝達化合物よりなり、陰極より注入さ
れた電子を発光層に伝達する機能を有する。この層をE
L素子の陰極と薄膜発光層の間に挟むと、低電圧でより
多くの電子が薄膜発光層に注入され、素子の輝度は向上
する。この電子伝達化合物の好ましい例としては、次の
ような化合物をあげることができる。 (5) Jpn、J、^pp1.Phys、、27.L
713(1988)に示されている などのニトロ置換フルオレノン誘導体。 (2)特開昭57−149259号、同58−5545
0号、同63−104061号などに記載のアントラキ
ノジメタン誘導体。 (3) Polymer Preprints、Jap
an Vol、37.No、3(1988)P2S5に
示されている などのジフェニルキノン誘導体。 などのペリレン窮導体。 (6)特開昭60−69557号、同1it−1437
64号、同61−148159号などに記載のフルオレ
リデンメタン銹導体。 (7)特開昭61−225151号、同6’l−233
750号記載のアントラキノジメタン及びアントロン誘
導体。 なお、本発明のEL素子において、正孔注入層、電子注
入層を有する上記IfI或パターン■または■の場合に
は1発光性能が一段と向上する。 肛x1 薄膜状の発光層を構成するクマリン化合物としては、下
記(I >の構造式で表わされる化合物を用いる。 などのチオビランジオキシド誘導体。 式(I)中 R’ R” R’ 、R’ 、R’ 、R’ &を
独立ニHIK子または炭素数1〜4のアルキル基(例え
ば、メチル基、エチル基、n−プロピル基。 i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基)を示し
R?はH、Ct−C4のアルキル基(例えば、メチル
基、エチル基、n−プロピル基。 1−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基)フェニ
ル基または、シアノ基を示し、 ここで Ha、Rsは別個に水素原子、メチル基、エチ
ル基、フェニル基を示す。 また l’(4、)(! 、 R1、R6、R8は、互
いに結合し飽和六員環を形成してもよい。 さらに、R1、Rs 、R3は、互いに結合し飽和六員
環を形成してもよい。 なお1発光層は電界印加時に電極または正孔注入層(正
孔注入輸送M)より正孔を注入することができかつ、電
極または電子注入層(電子注入輸送Ml)より電子を注
入することのできる注入機能及び、正孔及び電子を電界
により輸送することのできる輸送及び、正孔と電子の再
結合の場を提供しこれを発光につなげる発光機能をすべ
て持たねばならない、この三つのうち一つが欠けただけ
でもEL発光を得ることはできず1発光層ということは
できない。 また、輸送機能においては正孔と電子の輸送部すなわち
、移動度の大/JSが極端に異なっていてもよいが、少
なくともどちらかの電荷の輸送能が優れていることが必
要である。注入機能においても正孔と電子の注入のしや
すさに違いがあってもよいが、少なくとも、一方の電荷
の注入が優れていることが必要である。 下記の(I)の構造式で表わされる化合物は。 上記の発光層であるために必要な三機能とも優れている
。また1発光層を形成する際に蒸着法を用いる場合、蒸
着速度が0.5nm/s以上速となるように蒸着ボート
またはるつぼ温度を設定しても、下記の(I)の構造式
で表わされる化合物は、分解しにくい、さらに、蒸着後
の薄膜は薄膜性に優れ、ピンホールが発生しにくい。 なお、下記のCI)の構造式で表わされる化合物よりな
る発光層は、蒸着時間を選ぶことにより5nm〜5pm
の薄膜状にすることができる。 R1 式(I)中 R1、R意、R’ 、R’ 、Rs 、R’は独立にH
原子または炭素数1〜4のアルキル基(例えば、メチル
基、エチル基、n−プロピル基。 i−プロピルus n−ブチル基、i−ブチル基)を示
し、R7はH,C,〜C4のアルキル基(例えば、メチ
ル基、エチル基、n−プロピル基。 i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基)フェニ
ル基または、シアノ基を示し、 ここで Ha、’sは別個に水素原子、メチル基、エチ
ル基、フェニル基を示す。 また、R’ 、R’ 、R6,R’ 、R’ は、 互
いに結合し飽和六員環を形成してもよい。 さらに、R1、R2、R3は、互いに結合し飽和六員環
を形成してもよい。 以下、(1)〜(28)に発光層を構成するクマリン化
合物の他の例を示す。 E以下余白] 2H5 2H5 く素子作製工程〉 上記構成パターン■のEL素子を作成するには、例えば
以下の如き手順にしたがえばよい。 すなわち、まず、基板上に電極を蒸着もしくはスパッタ
法にて製膜する。この際、膜状の電極の膜厚は、一般に
50nm〜1ト曹、特に200n−以下が、発光の透過
率を高める上で好ましい9次に、この電極の上に発光層
の材料(上記の(I)の構造式で表わされる化合物)を
、薄膜状に形成する。 発光層の材料の薄膜化方法は、スピンコード。 キャスト、蒸着法等があるが、均一な膜が得やすいこと
、及びピンホールが生成しないことから、とりわけ蒸着
法が好ましい0発光層の材料の薄膜化に際して蒸着法を
採用する場合、層の材料その条件は各種状況によって変
動し、一義的には決定できないが、好ましい例は、ボー
ト加熱温度100〜400℃、基板温度−50〜300
℃。 真空度io−’〜1O−3P、、蒸着速度0.1〜50
nm/secとして、膜厚な5n厘から5w麿の範囲
となるように、上記の構造式(I)の化合物の種類や蒸
着装置の種類などの各種条件により、最適な条件を選定
する。 この薄膜形成後、対向電極を蒸着法やスパッタ法にて膜
厚50〜200nmで形成すれば、EL素子が作成され
る。 また、■の構成のEL素子を作製するには、まず電極を
」−記■のEK素子と同様に形成し、その後、正孔注入
層の材料(正孔伝達化合物)を電極上に蒸着法で薄膜化
して正孔注入層を形成する。 この際の蒸着条件は、前記発光層の材料の薄膜形成の蒸
着条件に準じればよい、その後は上記■のEL稟子を作
製する場合と同様に、発光層の材料の8膜形成及び対向
電極の形成を行なえば、所望する」−記■の構成のEL
素子が作製される。 さらに、■の構成のEL素子を作製するには。 まず電極を上記■のEL素子と同様に形成し、その後、
正孔注入層を上記■のEL素子と同様に形成し、その上
から上記■のEL素子を作製する場合と同様に1発光層
の材料の薄膜を形成する。しかる後に、電子伝達化合物
を蒸着法にて薄膜化することにより、発光層上に電子注
入層を形成し、最後に上記■のE■4素子を作製する場
合と同様に、対向電極を形成すれば、目的とする上記■
の構成のEL素子が作製される。 なお1本発明のEL素子では、正孔注入層や電子注入層
は必ずしも必要ではないが、これらの層があると、発光
性能が一段と向上する。 [実施例] (実施例1) 透明電極として用いる膜厚1100nのITOが付いて
いるガラス基板(25mrnX 75 mm、Xl、1
mmサイズ、HOYA社製)を透明支持基板とし、これ
をイソプロピルアルコールで30分超ぎ被洗浄し、さら
にイソプロピルアルコールに浸漬し洗浄した。 この透明基板を乾燥窒素ガスで乾燥し、蒸着装置(日本
真空技術■製)の基板ホルダに固定しモリブデン製の抵
抗加熱ボードに3−(2’−N−メチルベンズイミダリ
リル)−7−N、N−ジエチルアミノクマリン (クマ
リ ン 30 ) を200mg入れ、真空槽をlX
l0−’PMまで減圧した。さらに前記ボートを摂氏2
45〜255度まで加熱しクマリン30を蒸着速度1.
0〜1.5nm/sで透明支持基板上に蒸着し、膜厚0
.4gmの発光層を得た。このとき基板温度は室温であ
った。 蒸M後、真空槽よりボートを取り出しボート内部を確か
めたとこと分解生成物はなかった。さらに発光体薄膜上
にステンレススチール製のマスクを設置し、再び基板ホ
ルダに固定しモリブテン製の抵抗加熱ボートに金200
mgを入れて、真空槽を2XIO−’P、1まで減圧し
た。その後ボートを摂氏1400度まて加熱し20nm
の膜厚で金電極を発光層である薄膜上に形成し、対向電
極とした。この素子に金電極を陽極、ITO電極を陰極
とし直!35Vを印加したところ?lt!が2mA流れ
緑色発光を得た。 このときの発光極大波長は513nm、発光輝度は5c
d/m”であった。 (実施例2) 透明電極として用いる膜厚1100nのITOが付いて
いるガラス基板(25m m x 75 m m xl
、1mmサイズ、HOYA社製)を透明支持基板とし、
これをイソプロピルアルコールで30分、超音波洗浄し
、さらにイソプロピルアルコールに浸漬し洗浄した。 この透明基板を乾燥窒素ガスで乾燥し、蒸着装置(日本
真空技術■製)の基板ホルダに固定しモリブデン製の抵
抗加熱ボードに3−(2’ −N−ペンゾチアリリル)
−7−N、N−ジエチル7ミノクマリン (クマリ ン
6 ) を200mg入れ、真空槽をlXl0−’P、
まで減圧した。さらに前記ボートを摂氏220度まで加
熱しクマリン6を蒸着速度1.5nm/sで透明支持基
板上に蒸着し、膜厚0.6jLmの発光層薄膜を得た。 このとき基板温度は室温であった。 蒸着後、真空槽よりボートを取り出しボート内部を確か
めたとこと分解生成物はなかつた。さらに発光層である
薄膜上にステンレススチール製のマスクを設置し、再び
基板ホルダに固定しモリプテン製の抵抗加熱ボートに金
200 m gを入れて、真空槽を2X10−’P、ま
で減圧した。その後ボートを摂氏1400度まで加熱し
20nmの膜厚で金電極を発光体薄膜上に形成し、対向
電極とした。この素子に金電極を陽極、ITO電極を陰
極とし直流30Vを印加したところ電流が3mA流れ橙
色発光を得た。 このときの発光極大波長は584 n m*発光輝度は
20cd/rn”であった。 (実施例3) 透明電極として用いる膜厚1100nのITOが付いて
いるガラス基板(25rnmX 75 mmX1.1m
mサイズ、HOYA社製)を透明支持基板とし、これを
イソプロピルアルコールで30分、超音波洗浄し、さら
にイソプロピルアルコールに浸漬し洗浄した。 この透明基板を乾燥窒素ガスで乾燥し、蒸着装置(日本
真空技術輛製)の基板ホルダに固定しモリブデン製の抵
抗加熱ボードに3−(2“〜トインズイミダリソル)−
7−N、N−ジエチル7ミノクマリン(クマリ ン7
) を200mg入れ、真空槽を1xio−’p、まで
減圧した。さらに前記ボートを摂氏360度まで加熱し
クマリン7を蒸着速度1.5nm/sで透明支持基板上
に蒸着し、膜厚0.7終mの発光層を得ただ、このとき
基板温度は室温であった。 蒸着後、真空槽よりボートを取り出しボート内部を確か
めたとこと分解生成物はなかった。さらに発光体層であ
る薄膜上にステンレススチール製のマスクを設置し、再
び基板ホルダに固定しモリブテン製の抵抗加熱ボートに
金200rymgを入れて、真空槽を2xlO−’P、
まで減圧した。その後ボートを摂氏1400度まで加熱
し20nmの膜厚で金電極を発光体薄膜上に形成し・、
対向電極とした。この素子に金電極を陽極、ITO電極
を陰極とし直流36Vを印加したところ電流が6mA流
れ黄色発光を得た。 このときの発光極大波長は570 n m 、発光輝度
はlad、/m”であった。 (実施例4) 透明電極として用いる膜厚1100nのITOが付いて
いるガラス基板(25m m x 75 m m Xl
、1mmサイズ、HOYA社製)を透明支持基板とし、
これをイソプロピルアルコールで30分、超音波洗浄し
、さらにイソプロピルアルコールに浸漬し洗浄したこの
透明基板を乾燥窒素ガスで乾燥し、真空蒸着装置の基板
ホルダに固定し。 モリブデン製の抵抗加熱ボートにN、N’−ジフェニル
−N。 N−ビス(3−メチルフェニル)−i、i”−ピフェニ
ル−4,4°−ジアミン (TPO)を200 m
g入れ、さらに別のモリブデン製の抵抗加熱ボートにク
マリン30を200mg入れ真空蒸着装置に取り付けた
。 この後、真空槽を2xlO−’Paまで減圧し。 TPOの入ワた前記ボートに通電し摂氏220度まで加
熱し、蒸着速度0.1〜0.3nm/sで透明支持基板
上に蒸着し、!i厚1100nの正孔注入層(正孔注入
輸送層)とした、さらにクマリン30の入った前記ボー
トを通電し、摂氏235度まで加熱し蒸着速度0.5〜
0.7rxm/sで透明支持基板上の正孔注入層の上に
蒸着し膜厚100rznの発光層を得た。このとき基板
の温度は室温であった。 蒸着後、真空槽を開け、発光層の上にステンレス鋼製の
マスクを設置し、モリブデン製の抵抗加熱ボートのマグ
ネシウムを300mg入れ、電子ビーム蒸着装置のるつ
ぼに銅を100g入れた。 この後、再度真空槽を3xiO−’P、まで減圧しマグ
ネシウム入りのボートに通電し、蒸着速度4〜5 n
m / sでマグネシウムを蒸着した。このとき、同時
に電子ビームにより銅を加熱し0.2〜0.3nm/s
″′e#iを蒸着し前記マグネシウムに銅を混合し、対
向電極とした0以上によりEL素子の作製を終えた。 素子作製後、クマリン30の入ったボートを開けたが1
分解物の生成は認められなかった。 この素子のITO電極を陽極、Mgと銅の混合物よりな
る対向電極を陰極とし、直流20Vを印加したところ電
流密度が87mA/cm”の電流が流れ、緑色の発光を
得た。 このときの発光極大波長は510nrri、発光体半値
幅は60nm発光輝度は440cd/m”であった。 (実施例5) 透明電極として用いる膜厚1100nのITOが付いて
いるガラス基板(25mmX15mmX1.1mmサイ
ズ、HOYA社製)を透明支持基板と1八これをイソプ
ロピルアルコールで30分、超音波洗浄し、さらにイソ
プロピルアルコールに浸漬し洗浄したこの透明基板を乾
燥窒素ガスで乾燥し、真空蒸着装置の基板ホルダに固定
し。 モリブデン酸の抵抗加熱ボートにM、N’−’iフェニ
ルーN。 Ho−ビス(3−メチルフェニル)−1,1’−ビフェ
ニル−4,4“−ジアミン (TPO)を200mg
入れ、さらに別のモリブデン酸の抵抗加熱ボートにり7
リン6を200mg入れ真空蒸着装置に取り付けた。 この後、哀空槽を2X10−’P、まで減圧し2TPD
の入った前記ボー1−に通電し摂氏220度まで加熱し
、蒸着速度0.1〜0.3nrn/sで透明支持基板上
に蒸着し、!l厚1100nの正孔注入層(正孔注入輸
送層)とした、さらにクマリン6の入ワた前記ボートを
通電し、摂氏210度まで加熱し蒸着速度0.5〜0.
7月m/sで透明支持基板上の正孔注入層の上に蒸着し
膜厚10・Onmの発光層を得た。このとき基板の温度
は室温てあった。 蒸着後、真空槽を開け5発光層の上にステンレス鋼製の
マスクを設置し、モリブデン酸の抵抗加熱ボートのマグ
ネシウムを300 mg入れ、電子ビーム蒸M装置のる
つぼに銅を100g入れた。 この後、再度真空槽を2.4X 10−’P、まで減圧
しマグネシウム入りのボートに通電し、蒸着速度4〜5
n m / sでマグネシウムを蒸着した。 このとき、同時に電子ビームにより銅を加熱し0.2〜
0.3月m/sで銅を蒸着し前記マグネシウムに銅を混
合し、対向電極とした。以上によりEL素子の作製を終
えた。 素子作製後、クマリン6の入ったボートを開けたが、分
解物の生成は認められなかった。 この素子のITO電極を陽極、Mgと銅の混合物よりな
る対向電極を陰極とし直流21Vを印加したところ電流
相#が166 rn A、 / e m ”の市原が流
れ、橙色の発光を得た。 このときの発光極大波長は590 n m 、発光体¥
−値幅は127月m発光輝度は240cd/m”であっ
た。 [発明の効果] 以上のように本発明の薄膜有41!EL素子によれば、
特定の構造式からなるクマリン化合物を薄膜発光層に用
いることにより、蒸着レートを太きくできるのでEL素
子の生産性の向上を図れるとともに、緑色より赤色領域
までの発光を高輝度得られる効果がある。 手続補正書 平成元年6月−2日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼ 式( I )中 R^1、R^2、R^3、R^4、R^5、R^6は独
立にH原子または炭素数1〜4のアルキル基(例えば、
メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基
、n−ブチル基、i−ブチル基)を示し、R^7はH、
C_1〜C_4のアルキル基(例えば、メチル基、エチ
ル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基
、i−ブチル基)フェニル基または、シアノ基を示し、 Xは ▲数式、化学式、表等があります▼ または −O−を示し、 YはH原子または、 ▲数式、化学式、表等があります
▼ を示す。 ここで、R^8R^9は別個に水素原子、メチル基、エ
チル基、フェニル基を示す。 また、R^4、R^5、R^6、R^8、R^9は、互
いに結合し飽和六員環を形成してもよい。 さらに、R^1、R^2、R^3は、互いに結合し飽和
六員環を形成してもよい。 上記( I )の構造式で表わされる化合物を、薄膜状の
発光層として用いたことを特徴とする薄膜有機EL素子
。 (2) 発光層を、少なくとも一方が透明もしくは半透
明の電極間に位置させたことを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の薄膜有機EL素子。 (3) 陽極、正孔注入層、発光層及び論極の順に積層
したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の薄膜
有機EL素子。 (4) 陽極、正孔注入層、発光層、電子注入層及び陰
極の順に積層したことを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の薄膜有機EL素子。
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