JPH02291696A - 電界発光素子 - Google Patents
電界発光素子Info
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- JPH02291696A JPH02291696A JP1142655A JP14265589A JPH02291696A JP H02291696 A JPH02291696 A JP H02291696A JP 1142655 A JP1142655 A JP 1142655A JP 14265589 A JP14265589 A JP 14265589A JP H02291696 A JPH02291696 A JP H02291696A
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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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は発光性物質からなる発光層を有し、電界を印加
することにより電界印加工ネルギーを直接光エネルギー
に変換でき、従来の白熱灯、蛍光灯あるいは発光ダイオ
ード等とは異なり大面積の面状発光体の実現を可能にす
る電界発光素子に関する.。
することにより電界印加工ネルギーを直接光エネルギー
に変換でき、従来の白熱灯、蛍光灯あるいは発光ダイオ
ード等とは異なり大面積の面状発光体の実現を可能にす
る電界発光素子に関する.。
電界発光素子はその発光励起機構の違いから、(1)発
光層内での電子や正孔の局所的な移動により発光体を励
起し、交流電界でのみ発光する真性電界発光素子と、(
2)電極からの電子と正孔の注入とその発光層内での再
結合により発光体を励起し、直流電界で作動するキャリ
ャ注入型電界発光素子の二つに分けられる。(1)の真
性電界発光型の発光素子は一般にZnSにMn. Cu
等を添加した無機化合物を発光体とするものであるが、
駆動に200v以上の高い交流電界を必要とすること、
製造コストが高いこと、輝度や耐久性も不十分である等
の多くの問題点を有する。
光層内での電子や正孔の局所的な移動により発光体を励
起し、交流電界でのみ発光する真性電界発光素子と、(
2)電極からの電子と正孔の注入とその発光層内での再
結合により発光体を励起し、直流電界で作動するキャリ
ャ注入型電界発光素子の二つに分けられる。(1)の真
性電界発光型の発光素子は一般にZnSにMn. Cu
等を添加した無機化合物を発光体とするものであるが、
駆動に200v以上の高い交流電界を必要とすること、
製造コストが高いこと、輝度や耐久性も不十分である等
の多くの問題点を有する。
(2)のキャリャ注入型電界発光素子は発光層として薄
膜状有機化合物を用いるようになってから高輝度のもの
が得られるようになった。このような例はたとえば特開
昭59−194393、米国特許4,720,432、
Jpn.Journal of Applied Ph
ysics,vol.27,P713〜715に開示さ
れており、これらは、通常、正孔注入層や電子注入層が
発光層の片側あるいは両側に設けられたもので、100
■以下の直流電界下で高輝度の発光を呈する。
膜状有機化合物を用いるようになってから高輝度のもの
が得られるようになった。このような例はたとえば特開
昭59−194393、米国特許4,720,432、
Jpn.Journal of Applied Ph
ysics,vol.27,P713〜715に開示さ
れており、これらは、通常、正孔注入層や電子注入層が
発光層の片側あるいは両側に設けられたもので、100
■以下の直流電界下で高輝度の発光を呈する。
しかしながら,(2)のキャリャ注入型電界発光素子は
それぞれの層を形成する有機化合物が1000人以下の
厚みで均一でピンホールの無い薄膜を形成する能力をも
っていることを必要とするため、利用できる物質に限り
があること、多層構造を真空蒸着により形成しなければ
ならないため素子製造が煩雑である等の難点を有する。
それぞれの層を形成する有機化合物が1000人以下の
厚みで均一でピンホールの無い薄膜を形成する能力をも
っていることを必要とするため、利用できる物質に限り
があること、多層構造を真空蒸着により形成しなければ
ならないため素子製造が煩雑である等の難点を有する。
特に蛍光性有機化合物には1000人以下の均一な薄膜
を形成する能力を有するものが少ないため、このような
発光層を用いた素子はどうしても耐久性が劣り、この点
の改善が強く望まれていた。
を形成する能力を有するものが少ないため、このような
発光層を用いた素子はどうしても耐久性が劣り、この点
の改善が強く望まれていた。
本発明は上記従来技術の実情に鑑みてなされたものであ
って、その目的はその製造が簡単であると共に高譚度発
光を呈し,しかもその発光性能が長期間に亘って持続す
る耐久性に優れた電界発光素子を提供することにある。
って、その目的はその製造が簡単であると共に高譚度発
光を呈し,しかもその発光性能が長期間に亘って持続す
る耐久性に優れた電界発光素子を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは,上記目的を解決するため発光層の構成要
素について鋭意検討した結果、正孔輸送能を有する有機
化合物に電子輸送能をもつ蛍光性有機化合物を混合し、
これらの混合薄膜を発光層とした場合には高輝度で耐久
性に富み、しかもその製造が容易な電界発光素子が得ら
れることを見い出し、本発明を完成するに至った。
素について鋭意検討した結果、正孔輸送能を有する有機
化合物に電子輸送能をもつ蛍光性有機化合物を混合し、
これらの混合薄膜を発光層とした場合には高輝度で耐久
性に富み、しかもその製造が容易な電界発光素子が得ら
れることを見い出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明によれば、二つの電極間に有機物薄膜
層よりなる発光層を設けた電界発光素子において、発光
層として正孔輸送能を有する有機化合物と電子輸送能を
有する蛍光性有機化合物とからなる混合体薄膜を用いた
ことを特徴とする電界発光素子が提供される。
層よりなる発光層を設けた電界発光素子において、発光
層として正孔輸送能を有する有機化合物と電子輸送能を
有する蛍光性有機化合物とからなる混合体薄膜を用いた
ことを特徴とする電界発光素子が提供される。
以下、図面に沿って本発明を詳細に説明する。
第1図は本発明の電界発光素子の模式断面図である。1
はガラス基板ないしは合成樹脂基板であり、2は基板上
に形成された陽極である。2は金,白金、パラジウムな
どの金属の蒸着、スパッタ膜あるいはスズ、インジウム
ースズの酸化薄膜等で形成され、発光を取り出すため、
4001以上の波長領域で透明であることが望ましい。
はガラス基板ないしは合成樹脂基板であり、2は基板上
に形成された陽極である。2は金,白金、パラジウムな
どの金属の蒸着、スパッタ膜あるいはスズ、インジウム
ースズの酸化薄膜等で形成され、発光を取り出すため、
4001以上の波長領域で透明であることが望ましい。
3は正孔輸送を有する有機化合物と電子輸送能を蛍光性
有機化合物との混合物からなる薄膜でその厚みは200
〜3000人であり、好ましくは400〜1500人で
ある。
有機化合物との混合物からなる薄膜でその厚みは200
〜3000人であり、好ましくは400〜1500人で
ある。
正孔輸送能を有する有機化合物としては非品性固体を形
成しやすいものが好ましく、また400nm以上の波長
域で透明な有機化合物が好ましく使用される。このよう
な有機化合物としては、トリフェニルアミン類、スチル
ベン誘導体類、オキサジアゾール類等が挙げられ、その
具体例としては、たとえば以下のようなものが例示され
る。
成しやすいものが好ましく、また400nm以上の波長
域で透明な有機化合物が好ましく使用される。このよう
な有機化合物としては、トリフェニルアミン類、スチル
ベン誘導体類、オキサジアゾール類等が挙げられ、その
具体例としては、たとえば以下のようなものが例示され
る。
蛍光性有機化合物としては、電子輸送能を持ち,固体で
強い蛍光を発する物質であれば,特に薄膜形成能に優れ
た物質である必要はない。このような物質としてはたと
えば、ペリノン誘導体、キノリン錯体誘導体が挙げられ
るが、その具体例としては次のような物質等を挙げるこ
とができる。
強い蛍光を発する物質であれば,特に薄膜形成能に優れ
た物質である必要はない。このような物質としてはたと
えば、ペリノン誘導体、キノリン錯体誘導体が挙げられ
るが、その具体例としては次のような物質等を挙げるこ
とができる。
本発明において用いる正孔輸送能を有する有機化合物と
蛍光性有機化合物との混合組成は重量比で10/90か
ら90/10まで変えることができる。混合薄膜の形成
は,真空蒸着法、キャンティング、溶融法などにより行
うことができる。真空蒸着法の場合それぞれ独立に加熱
温度を測定し蒸着速度を制御できる二つの抵抗加熱蒸発
源からの同時蒸着により行うこともできる。また、予め
両物質の微粉体を混合したものを一つの抵抗加熱発源に
設置し、蒸着させる方法でも良好な混合薄膜を作成する
ことができる。また、独立した二つの加熱蒸着源を用い
て、二つの物質の蒸着速度を独立に変化させながら蒸着
することで膜厚方向に組成変化を持たせた混合膜を作成
することも可能である。
蛍光性有機化合物との混合組成は重量比で10/90か
ら90/10まで変えることができる。混合薄膜の形成
は,真空蒸着法、キャンティング、溶融法などにより行
うことができる。真空蒸着法の場合それぞれ独立に加熱
温度を測定し蒸着速度を制御できる二つの抵抗加熱蒸発
源からの同時蒸着により行うこともできる。また、予め
両物質の微粉体を混合したものを一つの抵抗加熱発源に
設置し、蒸着させる方法でも良好な混合薄膜を作成する
ことができる。また、独立した二つの加熱蒸着源を用い
て、二つの物質の蒸着速度を独立に変化させながら蒸着
することで膜厚方向に組成変化を持たせた混合膜を作成
することも可能である。
4は陰極であり、陰極材料としては真空蒸着可能な金属
、有機導電体が使用され得るが、特にMg、A1、Ag
. Inなどの仕事関数が小さい金属が望ましい。
、有機導電体が使用され得るが、特にMg、A1、Ag
. Inなどの仕事関数が小さい金属が望ましい。
本発明の電界発光素子の発光層は単一層であることを特
徴としているが,素子の耐久性の向上、発光効率を向上
させるために発光層と電極の間に一ないし数層の有機物
層を挿入してもよい.〔効果〕 本発明の電界発光素子は正孔輸送能を有する有機化合物
と蛍光性有機化合物の均一混合層を用いたことから、素
子の製造を容易にし、しかも素子の高輝度発光と耐久性
の向上を実現し得るなどの利点を有する。
徴としているが,素子の耐久性の向上、発光効率を向上
させるために発光層と電極の間に一ないし数層の有機物
層を挿入してもよい.〔効果〕 本発明の電界発光素子は正孔輸送能を有する有機化合物
と蛍光性有機化合物の均一混合層を用いたことから、素
子の製造を容易にし、しかも素子の高輝度発光と耐久性
の向上を実現し得るなどの利点を有する。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
実施例1
陽極として、インジウムースズ酸化物(ITO)ガラス
( H O Y A製)を中性洗剤により洗浄し、次い
でエタノール中で約10分間超音波洗浄した。これを沸
騰したエタノール中に約1分間入れ、取り出した後、す
ぐに送風乾燥を行った。つぎに正孔輸送能を有する有機
化合物であるN,N’−ジフェニル−N,N’−(3−
メチルフェニル)−1.1’−ビフェニル−4,4′−
ジアミン(TPO)と蛍光性有機化合物である下記式で
示されるペリノン誘導体をそれぞれ独立に加熱温度を設
定し、蒸着速度を制御できる二つの抵抗加熱源からガラ
ス板上に同時蒸着して発光層を形成した.すなわち、温
度コントローラによりTPOを含んだタンタル製ボート
を200℃に、ペリノン誘導体を含んだボートを250
℃に保ち、それぞれの蒸着速度が2人/Sとなるように
制御した.従って、蒸着速度は合せて4人/Sであり、
蒸着時の真空度は0.7X 10”” torrであっ
た。基板温度は20℃であった。
( H O Y A製)を中性洗剤により洗浄し、次い
でエタノール中で約10分間超音波洗浄した。これを沸
騰したエタノール中に約1分間入れ、取り出した後、す
ぐに送風乾燥を行った。つぎに正孔輸送能を有する有機
化合物であるN,N’−ジフェニル−N,N’−(3−
メチルフェニル)−1.1’−ビフェニル−4,4′−
ジアミン(TPO)と蛍光性有機化合物である下記式で
示されるペリノン誘導体をそれぞれ独立に加熱温度を設
定し、蒸着速度を制御できる二つの抵抗加熱源からガラ
ス板上に同時蒸着して発光層を形成した.すなわち、温
度コントローラによりTPOを含んだタンタル製ボート
を200℃に、ペリノン誘導体を含んだボートを250
℃に保ち、それぞれの蒸着速度が2人/Sとなるように
制御した.従って、蒸着速度は合せて4人/Sであり、
蒸着時の真空度は0.7X 10”” torrであっ
た。基板温度は20℃であった。
またITO上に生成した蒸着層の膜厚は1500人であ
った・ つぎに蒸着層上に、0.1d、厚み1500人のMg−
Ag電極を蒸着した。このようにして得られた発光素子
は、ITO側にプラスのバイアスをかけた場合に580
no+をピークとするオレンジ色の発光を呈した。
った・ つぎに蒸着層上に、0.1d、厚み1500人のMg−
Ag電極を蒸着した。このようにして得られた発光素子
は、ITO側にプラスのバイアスをかけた場合に580
no+をピークとするオレンジ色の発光を呈した。
また,駆動電圧20V、電流密度100mA/aJニお
イテ、500cd/ rr?の輝度を示した.また、こ
の発光素子は、湿度を十分に除去した状態において空気
中で作動させることが可能であった。更に、本発明の発
光素子を電流密度1 0mA、輝度50cd/ rr?
の条件下で遇区動したが、40時間経過しても輝度の低
下は観測されなかった。
イテ、500cd/ rr?の輝度を示した.また、こ
の発光素子は、湿度を十分に除去した状態において空気
中で作動させることが可能であった。更に、本発明の発
光素子を電流密度1 0mA、輝度50cd/ rr?
の条件下で遇区動したが、40時間経過しても輝度の低
下は観測されなかった。
実施例2
蛍光性有機化合物として下記のキレート化合物を用い、
かつこの物質を含んだボートの温度を270℃に保ち,
蒸着速度を2人/S、トータルで4人/Sとなるように
制御した以外は実施例1と同様にして発光素子を作製し
た。ITO上に生成した蒸着膜の膜厚は1000人であ
った。得られた発光素子は520nmをピークとする緑
色発光を呈した、また駆動電圧20V、電流密度100
mA/co?で500cd/ rdの輝度を示した。
かつこの物質を含んだボートの温度を270℃に保ち,
蒸着速度を2人/S、トータルで4人/Sとなるように
制御した以外は実施例1と同様にして発光素子を作製し
た。ITO上に生成した蒸着膜の膜厚は1000人であ
った。得られた発光素子は520nmをピークとする緑
色発光を呈した、また駆動電圧20V、電流密度100
mA/co?で500cd/ rdの輝度を示した。
実施例3
正孔輸送能を有する有機化合物として下記のスチルベン
誘導体を用い、かっこの物質を含んだボートの温度を1
60℃に保ち蒸着速度が2八八、ト一タルで4人/Sと
なるように制御した以外は実施例1と同様にして発光素
子を作製した6このITO上に生成した蒸着膜厚は10
00人であった。
誘導体を用い、かっこの物質を含んだボートの温度を1
60℃に保ち蒸着速度が2八八、ト一タルで4人/Sと
なるように制御した以外は実施例1と同様にして発光素
子を作製した6このITO上に生成した蒸着膜厚は10
00人であった。
得られた発光素子は. ITO側にプラスのバイアスを
かけた場合に5801をピークとするオレンジ色の発光
を呈した。また、駆動電圧20V、電流密度1 00m
A/ clにおいて、500cd/イの輝度を示した。
かけた場合に5801をピークとするオレンジ色の発光
を呈した。また、駆動電圧20V、電流密度1 00m
A/ clにおいて、500cd/イの輝度を示した。
実施例4
蛍光性有機化合物として下記に示す化合物(P−1)を
用い、かつこの物質を含んだボートの温度を210℃に
保ち、蒸着速度を2人/S、トータルで4人/Sとなる
ように制御した以外は実施例1と同様にして発光素子を
作製した。ITO上に生成した蒸着膜の膜厚は1000
人であった。
用い、かつこの物質を含んだボートの温度を210℃に
保ち、蒸着速度を2人/S、トータルで4人/Sとなる
ように制御した以外は実施例1と同様にして発光素子を
作製した。ITO上に生成した蒸着膜の膜厚は1000
人であった。
得られた発光素子は550nmをピークとする黄色発光
を呈した。また赴動電圧19V、電流密度100@A/
ボで50cd/ rr?の輝度を示した。
を呈した。また赴動電圧19V、電流密度100@A/
ボで50cd/ rr?の輝度を示した。
比較例
ITO上に正孔輸送能を有する有機化合物であるTPO
を500人蒸着して正孔輸送層を形成した。ついでこの
正孔輸送層の上に蛍光物質である(P−1)を500人
蒸着して発光層を形成した。ついでこの発光層上にMg
−八g電極を1500人蒸着して比較例の発光素子を作
製した。なお、TPOのボート温度は190℃、P−1
のボート温度は210℃に保持し,蒸着速度が2人/S
となるように制御した. この発光素子は550nmをピークとする黄色発光を呈
した。しかじがら、駆動電圧14v.電流密度100m
A/a{で0.5cd/rrrの輝度しか得られなかっ
た。
を500人蒸着して正孔輸送層を形成した。ついでこの
正孔輸送層の上に蛍光物質である(P−1)を500人
蒸着して発光層を形成した。ついでこの発光層上にMg
−八g電極を1500人蒸着して比較例の発光素子を作
製した。なお、TPOのボート温度は190℃、P−1
のボート温度は210℃に保持し,蒸着速度が2人/S
となるように制御した. この発光素子は550nmをピークとする黄色発光を呈
した。しかじがら、駆動電圧14v.電流密度100m
A/a{で0.5cd/rrrの輝度しか得られなかっ
た。
第1図は本発明に係る電界発光素子の一例の断面図であ
る。 lは基体、2は陽極、3は正孔輸送能を有する有機化合
物と蛍光性有機化合物の混合体薄膜層、4は陰極である
。 特許出願人 株式会社 リ コ
る。 lは基体、2は陽極、3は正孔輸送能を有する有機化合
物と蛍光性有機化合物の混合体薄膜層、4は陰極である
。 特許出願人 株式会社 リ コ
Claims (1)
- (1)二つの電極間に有機物薄膜層よりなる発光層を設
けた電界発光素子において、発光層として正孔輸送能を
有する有機化合物と電子輸送能を有する蛍光性有機化合
物とからなる混合体薄膜を用いたことを特徴とする電界
発光素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/457,839 US5085946A (en) | 1989-01-13 | 1989-12-27 | Electroluminescence device |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP709089 | 1989-01-13 | ||
JP1-7090 | 1989-01-13 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02291696A true JPH02291696A (ja) | 1990-12-03 |
JP2869446B2 JP2869446B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=11656381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1142655A Expired - Lifetime JP2869446B2 (ja) | 1989-01-13 | 1989-06-05 | 電界発光素子 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2869446B2 (ja) |
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1989
- 1989-06-05 JP JP1142655A patent/JP2869446B2/ja not_active Expired - Lifetime
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