JPH0335085A - 電界発光素子 - Google Patents
電界発光素子Info
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- JPH0335085A JPH0335085A JP1168825A JP16882589A JPH0335085A JP H0335085 A JPH0335085 A JP H0335085A JP 1168825 A JP1168825 A JP 1168825A JP 16882589 A JP16882589 A JP 16882589A JP H0335085 A JPH0335085 A JP H0335085A
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Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
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エ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エ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
ア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２００■以上の高い交流電界を必要とすること、製
造コストが高い二と、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）のキャリア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。たとえば、特開昭５９−１９
４３９３及び米国特許４，７２０，４３２には緑色発光
素子が、Ｊｐｎ、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅ
ｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ。 ｖｏｌ、２７．Ｐ７１３−７１５には黄色発光素子が開
示されており、これらは通常、１００Ｖ以下の直流電界
下で高輝度の発光をする。 しかし、上記の例を含め、有機物を発光体とするキャリ
ア注入型電界発光素子はその研究も浅く、未だその材料
研究やデバイス化への研究が充分になされているとは言
えず、現状では更なる輝度の向上、発光波長のコントロ
ール、耐久性の向上など、多くの課題をかかえているの
が実情である。
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
ア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２００■以上の高い交流電界を必要とすること、製
造コストが高い二と、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）のキャリア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。たとえば、特開昭５９−１９
４３９３及び米国特許４，７２０，４３２には緑色発光
素子が、Ｊｐｎ、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅ
ｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ。 ｖｏｌ、２７．Ｐ７１３−７１５には黄色発光素子が開
示されており、これらは通常、１００Ｖ以下の直流電界
下で高輝度の発光をする。 しかし、上記の例を含め、有機物を発光体とするキャリ
ア注入型電界発光素子はその研究も浅く、未だその材料
研究やデバイス化への研究が充分になされているとは言
えず、現状では更なる輝度の向上、発光波長のコントロ
ール、耐久性の向上など、多くの課題をかかえているの
が実情である。
本発明は上記の実情に鑑みてなされたものであり、その
目的は、発光性能が長時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、上記課題を解決するための発光層の構成
要素について鋭意検討した結果、陽極および陰極と、こ
れらの間に挾持された一層または複数層の有機化合物層
より構成される電界発光素子において、前記有機化合物
層のうち少なくとも一層が、下記一般式（１）で表わさ
れる有機化合物を構成成分とする層であることを特徴と
する電界発光素子が、上記課題に対し、有効であること
を見い出し、本発明を完成するに至った。 （Ｒ，はアルキル基、アリール基、置換もしくは未置換
のアラルキル基、ＲＩはアルキル基、アルコキシ基、ハ
ロゲンまたは水素を表わす。）すなわち、本発明の電界
発光素子は陽極及び陰極の間に一層または複数層の有機
化合物による薄膜を挾持して成るものであり、特に薄膜
のうちの少なくとも一層を構成する主要化合物として前
記一般式（りで示される有機化合物を用いるものである
。 本発明における電界発光素子は以上で説明した一般式（
１）で示される有機化合物を真空蒸着法、溶液塗布法等
により薄膜化し、陽極及び陰極で挾持することにより構
成される。その際、化合物中に添加物として他の物質を
複数種添加することもできる。また、電極からの電荷注
入効率を向上させるために、電荷注入輸送層を電極との
間に別に設けることも可能である。陽極材料としてはニ
ッケル、金、白金、パラジウムやこれらの合金或いは酸
化錫（ＳｏＯ，）、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）、沃化
鋼などの仕事関数の大きな金属やそれらの合金、化合物
、更にはポリ（３−メチルチオフェン）、ポリピロール
等の導電性ポリマーなどを用いることができる。一方、
陰極材料としては、仕事関数の小さな銀、錫、鉛、マグ
ネシウム、マンガン、アルミニウム、或いはこれらの合
金が用いられる。陽極及び陰極として用いる材料のうち
少なくとも一方は、素子の発光波長領域において十分透
明であることが望ましい、具体的には８０％以上の光透
過率を有することが望ましい。 以下、図面に沿って本発明を説明する。 第１図（ａ）、第１図（ｂ）及び第１図（ｃ）は本発明
の電界発光素子の模式断面図である。！はガラス基板な
いしは９成樹脂基板であり、２は基板上に形成された陽
極電極層、４は陰極電極層である。 ３ａは正孔輸送能
及び発光機能を有する前記一般式（ｒ）で示される有機
化合物の発光層であり、その膜厚は１００人から２００
０人が好ましく、より好ましくは２００Ａから１００Ｏ
Ａである。 ３ｂは電子輸送能を有する有機化合物の薄
膜層であり、その膜厚は１００人から１５００Ａが好ま
しく、より好ましくは２００Ａから１０００人である。 ３ｃは正孔輸送層及び発光機能を有する有機化合物と
電子輸送能を有する有機化合物の混合体から成る薄膜の
発光層で、膜厚は好ましくは２００Ａ〜３０００人であ
り、より好ましくは４００ Ａ −４５００人である。 この場合、画成分の混合組成は重量組成で１０／９０か
ら９０／１０までの範囲で変えることができる。更に３
ｄは正孔輸送能を有する別の有機化合物の薄膜層であり
、その膜厚は好ましくは１００人から１５００Ａ１ よ
り好ましくは２００ Ａから＋ｏｏｏＡである。 電子輸送能を有する有機化合物としては、発光層に対し
て優れた電子注入効果を有し、発光層で生じるけ励起子
の電子輸送層への移動を防止し、かつ真空蒸着法による
薄膜形成能に優れた化合物が挙げられる。具体的には、
下記に示したオキサジアゾール誘導体が望ましい。 本発明の電界発光素子は、 素子の耐久性の向上、 発光効率の向上の為に、発光層と電極の間に−ないし数
層の有機物層を挿入してもよい。たとえば第１図（Ｃ）
のように、陽極電極層２と発光層３ａの間に別の正孔輸
送能を有する薄層３ｄを設けて、発光効率の向上を図る
ことも可能である。 ［実施例］ 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 陽極として厚さ５００人のインジウム−スズ酸化物（Ｉ
ＴＯ）の薄膜の形成されたガラス基板（ＨＯＹＡ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
ぎにガラス基板上に下記式（Ｅ−１）で示される化合物
を、加熱温度が設定され、蒸着速度の制御できる抵抗加
熱源で蒸着して蛍光性有機化合物層（発光層）を形成し
た。すなわち式（Ｅ−１）で示される化合物を含んだタ
ンタル製ボードを温度コントローラーにより制御し、蒸
着速度が２人ｌＳとなるように保った。蒸着時の真空度
は０，７ＸＩＯ” ｔｏｒｒ、基板温度は２０℃であっ
た。 ＩＴＯ上に生成した蒸着層の膜厚は５００Ａであ
った。 つぎに、前記発光層上に電子輸送物質である下記式（Ｔ
−１）で示されるオキサジアゾール誘導体を、加熱温度
が設定され、蒸着速度の制御できる抵抗加熱源で蒸着し
て膜厚５００大の電子輸送層を形成した。すなわち下記
式（Ｔ−１）で示される化合物を含んだボードの温度を
制御し、蒸着速度を２人／Ｓに保った。 次に、この電子輸送層上に膜厚１５００人のＭｇ−Ａｇ
による陰極を蒸着した。このようにして得られた発光素
子に外部電源を接続して、電流を流したところ、溶極側
にプラスのバイアス電圧を印加した場合に、明瞭な発光
が確認された。また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。 （Ｅ−１） （Ｔ−１） 実施例２ 発光物質として下記式（Ｅ−２）で示される化合物を用
いた以外は実施例１と同様にして発光素子を作製した。 得られた発光素子は陽極側にプラスのバイアス電圧を印
加した場合に明瞭な発光を呈した。 更に、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。 実施例３ 発光物質として下記式（Ｅ−３）で示される化合物を用
いた以外は実施例１と同様にして発光素子を作製した。 得られた発光素子は陽極側にプラスのバイアス電圧を印
加した場合に明瞭な発光を呈した。 更に、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。 （Ｅ−３） 実施例４ 発光物質として下記式（Ｅ−４）で示される化合物を用
い、電子輸送物質として下記式（Ｔ−２）で示される化
合物を用いた以外は実施例１と同様にして発光素子を作
製した。得られた発光素子は陽極側発光を呈した。 更に、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。 （Ｅ−４） （Ｔ−２） 【発明の効果〕 本発明の電界発光素子は、前記構成からなるので製造が
簡単であると共に高輝度でかつ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ものである。
目的は、発光性能が長時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、上記課題を解決するための発光層の構成
要素について鋭意検討した結果、陽極および陰極と、こ
れらの間に挾持された一層または複数層の有機化合物層
より構成される電界発光素子において、前記有機化合物
層のうち少なくとも一層が、下記一般式（１）で表わさ
れる有機化合物を構成成分とする層であることを特徴と
する電界発光素子が、上記課題に対し、有効であること
を見い出し、本発明を完成するに至った。 （Ｒ，はアルキル基、アリール基、置換もしくは未置換
のアラルキル基、ＲＩはアルキル基、アルコキシ基、ハ
ロゲンまたは水素を表わす。）すなわち、本発明の電界
発光素子は陽極及び陰極の間に一層または複数層の有機
化合物による薄膜を挾持して成るものであり、特に薄膜
のうちの少なくとも一層を構成する主要化合物として前
記一般式（りで示される有機化合物を用いるものである
。 本発明における電界発光素子は以上で説明した一般式（
１）で示される有機化合物を真空蒸着法、溶液塗布法等
により薄膜化し、陽極及び陰極で挾持することにより構
成される。その際、化合物中に添加物として他の物質を
複数種添加することもできる。また、電極からの電荷注
入効率を向上させるために、電荷注入輸送層を電極との
間に別に設けることも可能である。陽極材料としてはニ
ッケル、金、白金、パラジウムやこれらの合金或いは酸
化錫（ＳｏＯ，）、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）、沃化
鋼などの仕事関数の大きな金属やそれらの合金、化合物
、更にはポリ（３−メチルチオフェン）、ポリピロール
等の導電性ポリマーなどを用いることができる。一方、
陰極材料としては、仕事関数の小さな銀、錫、鉛、マグ
ネシウム、マンガン、アルミニウム、或いはこれらの合
金が用いられる。陽極及び陰極として用いる材料のうち
少なくとも一方は、素子の発光波長領域において十分透
明であることが望ましい、具体的には８０％以上の光透
過率を有することが望ましい。 以下、図面に沿って本発明を説明する。 第１図（ａ）、第１図（ｂ）及び第１図（ｃ）は本発明
の電界発光素子の模式断面図である。！はガラス基板な
いしは９成樹脂基板であり、２は基板上に形成された陽
極電極層、４は陰極電極層である。 ３ａは正孔輸送能
及び発光機能を有する前記一般式（ｒ）で示される有機
化合物の発光層であり、その膜厚は１００人から２００
０人が好ましく、より好ましくは２００Ａから１００Ｏ
Ａである。 ３ｂは電子輸送能を有する有機化合物の薄
膜層であり、その膜厚は１００人から１５００Ａが好ま
しく、より好ましくは２００Ａから１０００人である。 ３ｃは正孔輸送層及び発光機能を有する有機化合物と
電子輸送能を有する有機化合物の混合体から成る薄膜の
発光層で、膜厚は好ましくは２００Ａ〜３０００人であ
り、より好ましくは４００ Ａ −４５００人である。 この場合、画成分の混合組成は重量組成で１０／９０か
ら９０／１０までの範囲で変えることができる。更に３
ｄは正孔輸送能を有する別の有機化合物の薄膜層であり
、その膜厚は好ましくは１００人から１５００Ａ１ よ
り好ましくは２００ Ａから＋ｏｏｏＡである。 電子輸送能を有する有機化合物としては、発光層に対し
て優れた電子注入効果を有し、発光層で生じるけ励起子
の電子輸送層への移動を防止し、かつ真空蒸着法による
薄膜形成能に優れた化合物が挙げられる。具体的には、
下記に示したオキサジアゾール誘導体が望ましい。 本発明の電界発光素子は、 素子の耐久性の向上、 発光効率の向上の為に、発光層と電極の間に−ないし数
層の有機物層を挿入してもよい。たとえば第１図（Ｃ）
のように、陽極電極層２と発光層３ａの間に別の正孔輸
送能を有する薄層３ｄを設けて、発光効率の向上を図る
ことも可能である。 ［実施例］ 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 陽極として厚さ５００人のインジウム−スズ酸化物（Ｉ
ＴＯ）の薄膜の形成されたガラス基板（ＨＯＹＡ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
ぎにガラス基板上に下記式（Ｅ−１）で示される化合物
を、加熱温度が設定され、蒸着速度の制御できる抵抗加
熱源で蒸着して蛍光性有機化合物層（発光層）を形成し
た。すなわち式（Ｅ−１）で示される化合物を含んだタ
ンタル製ボードを温度コントローラーにより制御し、蒸
着速度が２人ｌＳとなるように保った。蒸着時の真空度
は０，７ＸＩＯ” ｔｏｒｒ、基板温度は２０℃であっ
た。 ＩＴＯ上に生成した蒸着層の膜厚は５００Ａであ
った。 つぎに、前記発光層上に電子輸送物質である下記式（Ｔ
−１）で示されるオキサジアゾール誘導体を、加熱温度
が設定され、蒸着速度の制御できる抵抗加熱源で蒸着し
て膜厚５００大の電子輸送層を形成した。すなわち下記
式（Ｔ−１）で示される化合物を含んだボードの温度を
制御し、蒸着速度を２人／Ｓに保った。 次に、この電子輸送層上に膜厚１５００人のＭｇ−Ａｇ
による陰極を蒸着した。このようにして得られた発光素
子に外部電源を接続して、電流を流したところ、溶極側
にプラスのバイアス電圧を印加した場合に、明瞭な発光
が確認された。また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。 （Ｅ−１） （Ｔ−１） 実施例２ 発光物質として下記式（Ｅ−２）で示される化合物を用
いた以外は実施例１と同様にして発光素子を作製した。 得られた発光素子は陽極側にプラスのバイアス電圧を印
加した場合に明瞭な発光を呈した。 更に、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。 実施例３ 発光物質として下記式（Ｅ−３）で示される化合物を用
いた以外は実施例１と同様にして発光素子を作製した。 得られた発光素子は陽極側にプラスのバイアス電圧を印
加した場合に明瞭な発光を呈した。 更に、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。 （Ｅ−３） 実施例４ 発光物質として下記式（Ｅ−４）で示される化合物を用
い、電子輸送物質として下記式（Ｔ−２）で示される化
合物を用いた以外は実施例１と同様にして発光素子を作
製した。得られた発光素子は陽極側発光を呈した。 更に、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。 （Ｅ−４） （Ｔ−２） 【発明の効果〕 本発明の電界発光素子は、前記構成からなるので製造が
簡単であると共に高輝度でかつ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ものである。
第１図（ａ）−第１図（ｃ）は本発明の代表的電界発光
素子の模式断面図である。 ！・・・基板、 ２．４・・・電極。 ３ａ、 ３ｃ・・・発光層、３ｂ・・・電子輸送層、 ３ｄ・・・正孔輸送層。
素子の模式断面図である。 ！・・・基板、 ２．４・・・電極。 ３ａ、 ３ｃ・・・発光層、３ｂ・・・電子輸送層、 ３ｄ・・・正孔輸送層。
Claims (1)
- （１）陽極および陰極と、これらの間に挾持された一層
または複数層の有機化合物層より構成される電界発光素
子において、前記有機化合物層のうち少なくとも一層が
、下記一般式（ I ）で表わされる有機化合物を構成成
分とする層であることを特徴とする電界発光素子。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （Ｒ＿１はアルキル基、アリール基、置換もしくは未置
換のアラルキル基、Ｒ＿２はアルキル基、アルコキシ基
、ハロゲンまたは水素を表わす。）
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1168825A JPH0335085A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 電界発光素子 |
| US07/541,533 US5118986A (en) | 1989-06-30 | 1990-06-21 | Electroluminescent device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1168825A JPH0335085A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 電界発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0335085A true JPH0335085A (ja) | 1991-02-15 |
Family
ID=15875217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1168825A Pending JPH0335085A (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 電界発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0335085A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004002288A (ja) * | 2001-12-13 | 2004-01-08 | Merck Patent Gmbh | オキサジアゾール誘導体並びに電荷移動および発光材料としてのこの使用 |
-
1989
- 1989-06-30 JP JP1168825A patent/JPH0335085A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004002288A (ja) * | 2001-12-13 | 2004-01-08 | Merck Patent Gmbh | オキサジアゾール誘導体並びに電荷移動および発光材料としてのこの使用 |
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