JPH04110390A - 有機薄膜el素子 - Google Patents

有機薄膜el素子

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JPH04110390A
JPH04110390A JP2232100A JP23210090A JPH04110390A JP H04110390 A JPH04110390 A JP H04110390A JP 2232100 A JP2232100 A JP 2232100A JP 23210090 A JP23210090 A JP 23210090A JP H04110390 A JPH04110390 A JP H04110390A
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JP
Japan
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thin film
organic
imidazo
groups
quinoxaline
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JP2232100A
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English (en)
Inventor
Koji Utsuki
功二 宇津木
Hiroshi Takahashi
弘 高橋
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NEC Corp
Nippon Soda Co Ltd
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Soda Co Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、平面光源やデイスプレィに使用される有機薄
膜EL素子に関するものである。
(従来の技術) 有機物質を用いた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。例えばアントラセンやペリレン等の縮合多環芳
香族系を原料としてLB法や真空蒸着法で薄膜化した直
流駆動の有機薄膜EL素子が製造され、その発光特性が
研究されている。しかし、従来の有機薄膜EL素子は駆
動電圧が高く、かつその発光輝度・効率が無機薄膜EL
素子のそれと比べて低かった。また、発光特性の劣化の
著し、く、実用レベルのものではなかった。
ところが、最近有機薄膜を積層構造にした新しいタイプ
の有機薄膜EL素子が開発されている(化学と工業、4
2巻、2023ページ、1989年)。これは強い蛍光
を発する有機色素を有機発光体薄膜層に、電荷輸送性有
機物を電荷注入層に使用して明るい発光が得られ、IO
Vの直流印加で数100cd/rn2の輝度を得ている
。最大発光効率は1.01m/Wと、実用レベルに近い
性能になっている。
(発明が解決しようとする課題) 前述したように、有機発光体薄膜と有機物の電荷注入層
とを積層した構造の有機薄膜EL素子は10Vの直流印
加で100cd/m以上の明るい発光を示す。この素子
は電流駆動型であるために上記の輝度を得るためには最
低でも10mA/cm2以上の電流を流さなければなら
ない。しかし充分な電流を流すと発光体薄膜のピンホー
ル欠陥による絶縁破壊をはじめ、発光体層の劣化やモー
ホロジーの変化が生じ発光が著しく減少する。
従って、安定した発光を得るには、ピンポール欠陥のな
い発光層を形成し、強電界による絶縁破壊や発光層の劣
化を抑えることが有機薄膜EL素子の実用化の」−で非
常に重要である。しかし、従来の技術ではこれらの問題
解決が困難であった。
本発明の目的は、ピンホール欠陥の少ない発光層を有し
、高輝度の発光を安定して得ることのできる有機薄膜E
L素子を提供することである。
(課題を解決するための手段) 従来の課題解決のために鋭意研究I−だところ、有機発
光体薄膜層の材料としてピリドイミダツキツキザリンが
優れた特性を示すことを見いだした。この化合物には様
々な置換基を有する誘導体が合成されている(第20回
複素環化学削論会講演要旨集、245〜248ページ、
1989年。日本化学会第59回春季年会予稿集II、
1997ページ、1990年。ガゼッタ・キミ力・イタ
リアーナ、111巻、409ページ、1981年。Ch
emistryLetters、 267ページ、19
90年。)。
従来の課題を解決するために本発明が提供する手段は、
少なくとも一方が透明である一文」の電極間に、有機発
光体薄膜層を少なくとも有する有機薄膜EL素子におい
て、有機発光体薄膜層の主成分が一般式 (式中、R1およびR2はアルキル基、ハロゲン基、ニ
トロ基、ベンゾイル基、からなる群から選ばれる。) で示されるピリドイミダゾキノキサリン誘導体であるこ
とを特徴とする有機薄膜EL素子である。また前記一対
の電極間に、公知の有機電荷輸送性薄膜と前記有機発光
体薄膜とを積層してもよい。
本発明に用いられるピリドイミダゾキノキサリン誘導体
の例として3,8−ジメチルピリド[1’、2’:1.
2]イミダゾ[4,5−b]キノキザリン、3,9−ジ
メチルピリド[1’、2’:1.2]イミダゾ[4,5
−b]キノキザリン、8−ニトロピッド[1’、2’:
1.2]イミダゾ[4,5−b]キノキザリン、9−ニ
トロピリド[1″、2’:1.2]イミダゾ[4,5−
b]キノキサリン、3−メチル−8−二トロピリド[1
’、2’:1.2]イミダゾ[4,5−b]ギノキサリ
ン、3−メチル−9−二トロビリド[1’、2’+1.
2]イミダゾ[4,5−b]キノキサリン、8−ヘンシ
イルビリド[1’、2’:1,2]イミダゾ[4,5−
b]キノキザリン、9−ベンゾイルピリド[1’、2’
:1,2]イミタゾ[4,5−b]キノキサリン、8−
クロロピリド[1’、2’:1.2]イミダゾ[4,5
−b]キノキサリン、9−クロロピリド[1’、2’:
1,2]イミダゾ[4,5−b]キノキザリン、8−ク
ロロ−3−メチルピリド[1’、2°:1.2]イミダ
ゾ[4,5−b]キノキサリン、9−クロロ−3−メチ
ルピリド[1’、2’:1.2]イミダゾ[4,5−b
]キノキサリン、8−ベンゾイル−2−メチルピリド[
1’、2’:1,2]イミダゾ[4,5−b]キノキサ
ノン、8−ベンゾイル−3−メチルピリド[1’、2’
:1.2]イミダゾ[4,5−b]キノキサリン、8−
ベンゾイル−4−メチルピリド[1’、2’:1,2]
イミダゾ[4,5−b]キノキサリン、9−ベンゾイル
−2−メチルピリド[1’、2’:1,2]イミダゾ[
4,5−b]キノキサリン、9−ベンゾイル−3−メチ
ルピリド[1’、2°:1,2]イミダゾ[4,5−1
)]キノキサリン、9−ベンゾイル−4−メチルビノド
[1’、2’:1.2]イミダゾ[化5−b]キノキサ
リン、2−ヒドロキシル−8−二トロピリド[1’、2
’:1,2]イミダゾ[4,5−blキノキサリン、2
−ヒドロキシ−8−ベンゾイルピリド[1’、2’:1
.2]イミダゾ[4,5−b]キノギサリン、3Jエニ
ルー8−ベンゾイルピリド[1’、2’:1.2]イミ
ダ゛石4,5−b]キノギサリン、3−(2−ピリジル
)−8−ヘンシイルビリド[1’、2’:1.2]イミ
ダゾ[4,5−b]キノキサリン、3−(4−ピリジル
)−8−ベンゾイルピリド[1’、2’:1,2]イミ
ダゾ[4,5−b]キノギサリン、3−(t−ブチル)
−8−ベンゾイルピリド[1’、2’:1.2]イミダ
ゾ[4,5−b]キノギサリン、2−メチル−8−ベン
ゾイルピリド[1’、2’:1,2]イミダゾ[4,5
−b]キノキザノン、3−メチル−8−ベンゾイルピリ
ド[1’、2’:1,2]イミダゾ[4,5−b]キノ
キサリン、4−メチル−8−ベンゾイルピリド[1’、
2’:1,2]イミダゾ[4,5−b]キノキザリン、
5−メチル−8−ベンゾイルピリド[1’、2’:1,
2]イミダゾ[4,5−b]ギノギサリン、2−ヒドロ
キシ−9−ベンゾイルピリド[1′、2°:1,2]イ
ミダゾ[4,5−b]キノキサリン、3−フェニル−9
−ベンゾイルピリド[1’、2’+1.2]イミダゾ[
4,5−b]キノキサリン、3−(2−ピリジル)−9
−ベンゾイルピリド[1’、2’:1.2]イミダゾ[
4,5−b]キノキサリン、3−(4−ピリジル)−9
−△、ンゾイルピリド[1’、2’:1,2]イミダゾ
[4,5−b]キノキサリン、3−(t−ブチル)−9
−ベンゾイルピリド[1’、2’:1.2]イミダゾ[
4,5−b]キノキサリン、2−メチル−9−ベンゾイ
ルピリド[1’、2’:1,2]イミダゾ[4,5−b
]キノキサリン、3−メチル−9−ベンゾイルピリド[
1’、2’:1.2]イミダゾ[4,5−b]キノギザ
ノン、4−メチル−9−ベンゾイルピリド[1’、2’
:1,2]イミダゾ[4,5−blキノキザリン、5−
メチル−9−ベンゾイルピリド[1’、2’:1,2]
イミダゾ[4,5−b]キノキザリン、3−フコ。ニル
ー8−クロロピリド[1’、2’:1.2]イミタゾ[
4,5−b]キノキザノン、2−ヒドロキシ−8−クロ
ロピリド[1’、2’:1.2]イミタゾ[4,5−b
]キノキサリン、3−フェニル−9−クロロピリド[1
’、2’:1.2]イミダゾ[4,5−b]キノキザリ
ン、2−ヒドロキシ−9−クロロピリド[1’、2’:
1,2]イミダゾ[4,5−b]キノキサノン、8−メ
チルピリド[1’、2’:1,2]イミダゾ[4,5−
b]キノキサリン、9−メチルピリド[1’、2’:1
.2]イミダゾ[4,5−b]キノキサリン、2−ヒド
ロキシル−8−メチルピリド[1’、2’:1.2]イ
ミダゾ[4,5−blキノキザリン、2−ヒドロキシル
−9−メチルピリド[1’、2’:1.2]イミダゾ[
4,5−b]キノギザリン、8−メチルピリド[1’、
2’:1,2]イミダゾ[4,5−b]キノキザリン、
9−メチルピリド[1’、2”:1.2]イミダゾ[4
,5−b]キノキサリン、2−ヒドロキシル−8−メチ
ルピリド[1’、2’:1,2]イミダゾ[4,5−b
]キノキサリン、2−ヒドロキシル−9−メチルピリド
[1’、2’:1.2]イミダ゛石4,5−b]キノキ
サリン、3−メチルピリド[1’、2’:1.2]イミ
ダソゴ4.5−b]キノキサリン、4−ピリド[1’、
2’;1,2]イミダゾ[4,5−b]キノキサリン、
2−ピリド[1°、2’:1.2]イミダゾ[4,5−
b]キノキサリンなどがあるがこの限りではない。なお
、透明電極として通常用いられるものはいずれでもよく
、例えばITO以外には5n02:Sb、 ZnO:A
lやAuなどがあげられる。背面電極にはIn、 Mg
、 Ag、 Mg:Ag、Mg:Inなどが使われる。
本発明により、ピンホール欠陥の少ない素子作成が可能
であり、高輝度の発光が安定して得られる。このように
本発明で重要な点は、発光体層に用いる月料かピリドイ
ミダゾキノキサリン誘導体であることを特徴とする有機
薄膜EL素子であり、発光体層以外の素子を構成する材
料そのものではない。また、有機発光体薄膜と背面電極
の間に公知の有機電子注入層を設置した、いわゆる3層
構造の有機薄膜EL素子においても本発明は有効である
(実施例) 以下、本発明の実施例に詳細に説明する。
本発明に適用できる素子の断面構造を第1図から第4図
に示す。基本的にはガラス基板11上に透明電極12お
よび背面電極15で挾まれた有機発光体薄膜層14を有
する。これに加えて、有機正孔輸送性薄膜層13や有機
電子輸送薄膜層16を有してもよい。
また、有機正孔輸送性薄膜13および有機電子輸送性薄
膜16を共に有してもよい。
実施例1 有機発光体として3,8−ジメチルピリド[1’、2’
:1.2]イミダゾ[4,5−b]キノキサリンを用い
た。第2図に示すようにガラス基板11上にITO透明
電極12を形成してから有機正孔輸送性薄膜13として
1,1−ビス(4−N、N−ジトリルアミノフェニル)
シクロヘキサン薄膜13を500人、更に有機発光体薄
膜14を1000人、10 ’Torrの真空中で蒸着
して形成した。最後に背面金属電極15としてInを電
子ビーム蒸着法で150OA形成して有機薄膜EL素子
を作成した。
この素子の発光特性を乾燥窒素中で測定したところ、2
0Vの直流電圧の印加で230cd/m2の明るい黄色
発光が得られた。100cd/m2の実用輝度でのエー
ジング試験を行ったところ著しい電圧のシフトはみられ
ず、安定した発光を得ることができた。
実施例2 有機発光体として3,8−ジメチルピリド[1’、2’
:1.2]イミダゾ[4,5−b]キノキザリンを用い
た。第3図に示すようにガラス基板11」−にITO透
明電極12を形成してから有機発光体薄膜14を70O
A、1O−7Torrの真空中で蒸着して形成した。更
に電子輸送性薄膜層16として2−(4’−tert−
ブチルフェニル)−5−(4”−ビフェニル)−1,3
,4−オキサジアゾールを50OA、10  Torr
の真空中で蒸着して形成した。最後に背面金属電極15
としてInを電子ビーム蒸着法で1500人形成して有
機薄膜EL素子を作成した。
この素子の発光特性を乾燥窒素中で測定したところ、2
2Vの直流電圧の印加で200cd/mの明るい黄色発
光が得られた。
実施例3 有機発光体として3,8−ジメチルピリド[1’、2’
:1.2]イミダゾ[4,5−b]キノキサリンを用い
た。第4図に示すようにガラス基板11上にITO透明
電極12を形成してから、1,1−ビス(4−N、N−
ジトリルアミノフェニル)シクロヘキサン薄膜3を50
0人、有機発光体薄膜14を150人、1O−7Tor
rの真空中で蒸着して形成した。更に電子輸送性薄膜層
として2−(4’−tert−ブチルフェニル)−5−
(4’”−ビフェニル)−1,3,4−オキサジアゾー
ルを500人、1O−7Torrの真空中で蒸着して形
成した。最後に背面金属電極15としてMgInを電子
ビーム蒸着法で1500人形成して3層構造の有機薄膜
EL素子を作成した。
この素子の発光特性を乾燥窒素中で測定したところ、1
8Vの直流電圧の印加で250cd/m2の明るい黄色
発光が得られた。100cd/mの実用輝度でのエージ
ング試験を行ったところ著しい電圧のシフトはみられず
、安定した発光を得ることができた。
(発明の効果) 以上説明したよ°うに本発明の発光材料を用いることで
薄膜形成能に優れ、ピンホール欠陥の少ない発光層を形
成することができ、低電圧で高輝度の発光を安定して得
ることができた。
このように、本発明による有機薄膜EL素子は低電圧駆
動の薄膜発光体としてきわめて有効であり、その工業的
価値は高い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の有機薄膜EL素子の断面構造図、第2
図〜第4図は本発明の実施例の断面構造図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)少なくとも一方が透明である一対の電極間に、有
    機発光体薄膜層を少なくとも有する有機薄膜EL素子に
    おいて、有機発光体薄膜層の主成分が一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R1からR8は同一または相異なってもよく、
    水素原子、ハロゲン基、水酸基、ニトロ基、置換基を有
    してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール
    基、置換基を有してもよいピリジル基および置換基を有
    してもよいベンゾイル基からなる群から選ばれる。) で示されるピリドイミダゾキノキサリン誘導体であるこ
    とを特徴とする有機薄膜EL素子。
  2. (2)少なくとも一方が透明である一対の電極間に、有
    機電荷輸送性薄膜と有機発光体薄膜が積層された有機薄
    膜EL素子において、有機発光体薄膜層の主成分が一般
    式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R1からR8は同一または相異なってもよく、
    水素原子、ハロゲン基、水酸基、ニトロ基、置換基を有
    してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール
    基、置換基を有してもよいピリジル基および置換基を有
    してもよいベンゾイル基からなる群から選ばれる。) で示されるピリドイミダゾキノキサリン誘導体であるこ
    とを特徴とする有機薄膜EL素子。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000063818A (ja) * 1998-08-18 2000-02-29 Fuji Photo Film Co Ltd 有機エレクトロルミネツセンス素子材料およびそれを使用した有機エレクトロルミネツセンス素子
WO2004006355A2 (en) * 2002-07-10 2004-01-15 E.I. Du Pont De Nemours And Company Charge transport compositions which are quinazoline derivatives and electronic devices made with such compositions
US10784448B2 (en) * 2014-08-08 2020-09-22 Udc Ireland Limited Electroluminescent imidazo-quinoxaline carbene metal complexes

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