JPH028288A - 有機薄膜ｅｌ素子用有機蛍光体 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、有機薄膜ＥＬ素子用有機蛍光体に関し、さら
に詳しくは平面光源や′デイスプレィ等に利用される有
機薄膜Ｅ［素子用の有機蛍光体に関するものである。

［従来の技術］ 有機物質を原料としたＥＬ（電界発光）素子は、安価な
大面積フルカラー表示素子を実現するものとして注目を
集めている。この有機ＥＬ素子は、−時期、活発に研究
されたものの、ＺｎＳ　：　Ｈｎ系の無機薄膜ＥＬ素子
に比べて輝度が低く、特性劣化も激しかったため実用に
到らなかった。また、その駆動電圧がｏｃｉｏｏｖ程度
と高かったことも実用化への障害になっていた。

ところが、最近有機薄膜を２層構造にした新しいタイプ
の有機薄膜ＥＬ素子が報告され、強い関心を集めている
（アプライド・フィジックス・レターズ、５１巻、９１
３ページ、　１９８７年）。報告によれば、この有機薄
膜Ｅし素子は、第１図に示すように蛍光性金属キレート
錯体を有機蛍光体簿膜層４に、アミン系材料を電荷注入
層３に使用して２層構造とし、これを透明電極２および
背面電極５で挟むことにより、明るい緑色発光を得たこ
とが開示されており、６〜７Ｖの直流電圧印加で数百ｃ
ｄ／ｍ２の輝度を１ｑでいる。また、最大発光効率は１
．５　Ｉｎ／胃と、実用レベルに近い性能を持っている
。

し発明が解決しようとする課題］ 前述したように、有機蛍光体薄膜と有機電荷注入層との
多層構造をした有機薄膜ＥＬ素子は、非常に明るい緑色
発光が得られており、この素子を特徴づける有機蛍光体
簿膜材料は、トリス（８オキシキノリナト）アルミニウ
ムである。この材料を使用すれば、はぼ実用的な緑色発
光素子が得られる。

一方、フルカラー表示をするためには伯に赤と青の発光
が必要であるが、問題はフルカラー化するために必要な
有機薄膜ＥＬ素子用有機蛍光体が、環在のところ、ない
ことである。例えば、他の発光色を示す材料としてアン
トラセン等が報告されているが、これを有機蛍光体とし
て使用した有機薄膜ＥＬ素子の発光は非常に弱く、実用
レベルではなかったく例えば、シン・ソリッド・フィル
ムズ、９４巻、１７１ページ、　１９８２年、およびジ
ャパニーズ・アプライド・フィジックス、２７巻、　１
２６９ページ、　１９８８年）。従ってフルカラー有機
薄膜ＥＬ素子の実用化には是非とも新しい有機蛍光体物
質か必要であるにもかかわらず、従来の有機蛍光体の中
には適当な物質がなかった。

本発明は、以上述べたような従来の事情に対処してなさ
れたもので、実用レベルでフルカラー表示の可能な有機
薄膜ＥＬ素素子用態別蛍光体提供することを目的とする
。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、２，２−ビピリジンに縮合環か少なくとも１
以上形成された無置換またはフェニル基置換の化合物を
配位子とする金属鏡体で構成されてなることを特徴とす
る有機薄膜ＥＬ素子用有機蛍光体である。

ここで、前記金属錯体を構成する中心金属としては、ア
ルミニウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、
亜鉛、カドミウム、クロム、ニッケル、ビスマス、イン
ジュウム、タリウム、チタン、スズ、バナジウム、ロジ
ウム、鉛、鉄、銀、銅、スカンジウム、バリウム、スカ
ンジウム、ガリウム、イツトリウム、コバルトのうちの
少なくとも１種であることが好ましい。

本発明は、２，２°−ヒビリジンを配位子とする金属錯
体が特に強い発光を示すという知見に基づいてなされた
ものである。即ち、前記の金属錯体は、窒素原子の孤立
電子対が金属電子上に分極することにより錯体の最低励
起−手頃状態および最低励起三手頃状態が非常に純粋な
π−π−励起状態に近くなっているために強い発光が得
られていると考えられ、従って、錯体構造部分を保持し
ておけば、ＥＬ素子における発光強度は保持されること
が予想される。

本発明者等は以上の考えのちとに、フルカラー化が可能
な新しい有機薄膜ＥＬ素子用有機蛍光体を探索した結果
、上記の構成で特徴づけられる有機蛍光体が、強いＥＬ
Ｌ光強度を示すことを見い出した。この有機蛍光体は、
その発光波長を、２２−ビピリジンを配位子とする金属
鏡体の発光波長から長波長側へ変化させることかでき、
フルカラー化が可能である。配位子である縮合環を有す
る化合物としては、２，２−ビキノリン、オルソフェナ
ントロリン、４．７−シフエニルーオルソフエナントロ
リン等が挙げられる。

次に、本発明による有機蛍光体の例としていくつかの一
般式を示す。

（式中、Ｍはｎ価の金属イオン、Ｘはｎ／ｍ価の陰イオ
ンを示す） 本発明の有機薄膜ＥＬ素子用有機蛍光体としては、亜鉛
を中心金属とする２価錯体が望ましかった。ただし、中
心金属を変化させることにより、ざらに基本の発光波長
を微妙に変化させることも可能である。

本発明において、電荷注入層として用いられる物質は、
例えば有機化合物としては、ホール移動層として芳香族
アミンおよび芳香族ポリアミン化合物が挙げられ、電子
移動層としてキノン構造を有する化合物、テトラシアノ
キノジメタンならびにテトラシアノエチレン等を挙げる
ことができる。

また、無機化合物の電荷注入層としては、Ｐ型あるいは
Ｎ型のＩＶ族、■−ｖ族、ＩＩ−Ｖｌ族化合物半導体等
を挙げることができる。電荷注入層とじて用いられる有
機物あるいは無機物は、これらの化合物の中より必要に
応じて選んで用いることができる。

［実施例］ 以下、実施例を用いて本発明を説明する。

実施例１ 硝酸亜鉛・６水塩と３倍等量の２，２゛−ビキノリンを
エタノールに溶解させ、この溶液を３時間、還流状態で
反応させた。得られた錯体は水−エタノール溶液から再
結晶した。

次いでガラス基板上に形成された透明電極上に電荷注入
層として８００への１，１−ビス（４−Ｎ、Ｎ−ジトリ
ルアミノフェニル）シクロヘキサンを蒸着し、その後、
上記の手順で得られた金属錯体を有機蛍光体層として５
００人蒸着した。その上に、負電極としてマグネシウム
／アルミニウム合金を蒸着した。得られた有機薄膜ＥＬ
素子の発光特性を調べたところ、０．０３ｍＷ／Ｃｍ２
の発光が３ｍＡ／Ｃｍ２で得られた。発光色は緑色でお
り、母体の２．２−ビピリジン錯体と比較して、その発
光波長は長波長側にシフトしていた。

実施例２ 硝酸亜鉛・６水塩と３倍等量のオルソフェナントロリン
をエタノールに溶解させ、この溶液を３時間、還流状態
で反応させた。得られた錯体は水−エタノール溶液から
再結晶した。

次いで、ガラス基板上に形成された透明電極上に電荷注
入層として８００人の１，１−ビス（４−Ｎ、Ｎ−ジト
リルアミノフェニル）シクロヘキサンを蒸着し、その後
、上記の手順で得られた金属錯体を有機蛍光体層として
５００人蒸着した。その上に、負電極としてマグネシウ
ム／アルミニウム合金牽蒸着した。得られた有機薄膜Ｅ
Ｌ素子の発光特性を調べたところ、０．０３ｍＷ／ｃｍ
２の発光が３　ｍＡ／　（１２で得られた。発光色は黄
緑色であり、母体の２．２−ビピリジン錯体と比較して
、その発光波長は長波長側にシフトしており、実施例１
と比較してざらに長波長側にシフトしていた。

実施例３ 硝酸亜鉛・６水塩と３倍等量の４，７−シフエニルーオ
ルソフエナントロリンをエタノールに溶解させ、この溶
液を３時間、還流状態で反応させた。

得られた錯体は水−エタノール溶液から再結晶した。

次いで、ガラス基板上に形成された透明電極上に電荷注
入層として８００人の１，１−ビス（４−Ｎ、Ｎ−ジト
リルアミノフェニル）シクロヘキサンを蒸着し、その後
、上記の手順で得られた金属錯体を有機蛍光体層として
５００人蒸着した。その上に、負電極としてマグネシウ
ム／アルミニウム合金を蒸着した。得られた有機薄膜Ｅ
Ｌ素子の発光特性を調べたところ、０．０３ｍＷ／ｃｍ
２の発光が３ｍＡ／Ｃｍ２で得られた。発光色はオレン
ジ色であり、母体の２．２°−ビピリジン錯体と比較し
て、その発光波長は長波長側にシフトしており、実施例
２と比較してさらに長波長側にシフトしていた。

実施例４ 硝酸マグネシウム・６水塩と１００倍等量２．２’−ピ
キノリンをエタノールに溶解させ、還流状態で６時間反
応させた。得られた錯体は水−エタンール溶液から再結
晶した。

次いで、ガラス基板上に形成された透明電極上に電荷注
入層として８００人〇Ｎ、Ｎ−メタメチルフェニルベン
ジジンを蒸着した後、上記の手順で得られた金属錯体を
有機蛍光体層として５００人蒸着した。その上に、負電
極としてマグネシウム／アルミニウム合金を蒸着した。

得られた有機薄膜ＥＬ素子の発光特性を調べたところ、
０．０３ｍＷ／Ｃｍ２の発光が３　ｍＡ／Ｃｍ２で得ら
れた。発光色は緑色であった。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明による有機薄膜ＥＬ素子用
有機蛍光体を用いれば、良好な発光効率を変化させるこ
となく、発光波長を変化させることができるので、有機
薄膜ＥＬ素子のフルカラー化に極めて有用である。この
ように本発明により有機薄膜ＥＬ素子を実用レベルまで
引き上げることができ、安価でかつ大面積のフルカラー
表示素子の提供が可能になり、その工業的価値は高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は代表的な有機薄膜ＥＬ素子の断面図である。 １・・・ガラス基板　　　２・・・透明電極３・・・電
荷注入層　　　４・・・有機蛍光体薄膜層５・・・背面
電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　２、２′−ビピリジンに縮合環が少なくとも１
   以上形成された無置換またはフェニル基置換の化合物を
   配位子とする金属錯体で構成されてなることを特徴とす
   る有機薄膜ＥＬ素子用有機蛍光体。
2. （２）　金属錯体を構成する中心金属は、アルミニウム
   、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、カド
   ミウム、クロム、ニッケル、ビスマス、インジュウム、
   タリウム、チタン、スズ、バナジウム、ロジウム、鉛、
   鉄、銀、銅、ストロンチュウム、バリウム、スカンジウ
   ム、ガリウム、イットリウム、コバルトのうちの少なく
   とも１種である請求項（１）記載の有機薄膜ＥＬ素子用
   有機蛍光体。