JPH041290A - 有機薄膜ｅｌ素子 - 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） 有機の蛍光物質を有機発光体薄膜層としたＥＬ（［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（電子情報通信学会技術
報告、８９巻、ナンバー１０６．４９ページ、１９８９
年）。報告によると強い蛍光を発する有機色素を有機発
光体薄膜層に使用し、青、緑、赤色の明るい発光を得て
いる。薄膜状で強い蛍光を発し、ピンホール欠陥の少な
い有機色素を用いたことで、高輝度なフルカラー表示を
実現できたと考えられている。

（発明が解決しようとする課題） 前述の有機色素を用いた有機薄膜ＥＬ素子は青、緑、赤
の発光を示す。しかし、従来より知られているように、
有機色素の中には溶液状では非常に強い蛍光を示しなが
ら薄膜状では極端に蛍光が弱くなったり、全く蛍光を示
さないものも多くあり選択する色素材料の数が限られ、
高輝度なフルカラー表示有機薄膜ＥＬ素子実現のために
はまだ十分ではない。

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
たもので高輝度なフルカラーの有機薄膜ＥＬ素子を提供
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、少なくとも一方が透明な一対の電極間に、ホ
スト材料とゲスト材料の混合物を主成分とする有機発光
体薄膜層が形成された有機薄膜ＥＬｉ子において、ホス
ト材料の主成分が、−数式％式％ （式中、Ｒ１は水素原子、フェニル基、置換フェニル基
、ナフチル基、置換ナフチル基、Ｒ２はフェニル基、置
換フェニル基、Ｒ３はフェニレン基、ナフチレン基、Ｒ
４はアルキル基、フェニル基、置換フェニル基、Ｒ５は
アルキル基、フェニル基、置換フェニル基からなる群か
ら選ばれる。） で示される第三級アミ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。

このような構成をとることにより、濃度消光が防止され
、特性の優れた有機薄膜ＥＬ素子が得られる。

この有機薄膜ＥＬ素子において、ホスト材料である前述
の第三級アミン誘導体薄膜中に、ゲスト材料として例え
ばピラン誘導体、シアニン誘導体、キサンチン誘導体及
びクマリン誘導体などを用いることによりフルカラー表
示の優れた発光特性を有する素子が得られる。

本発明の有機薄膜ＥＬ素子の典型的な構造は、第１図に
示すように、ガラス基板１１上に透明電極１２が設けら
れており、この透明電極１２と背面電極１５との間に有
機発光体薄膜層１４が挾まれた構造である。これ以外に
も種々の構造に適用できる。例えば、第２図に示すよう
に、有機発光体薄膜層１４と背面電極１５の間に公知の
電子輸送性薄膜層１６を挿入し、電子注入効率およびエ
キシントン生成効率を高めることは更に有効である。ま
た、第３図に示すように、有機発光体薄膜層１４と、透
明電極１２との間に公知の正孔輸送性薄膜層１３を設け
てもよい。

さらに、第４図に示すように、電子輸送性薄膜層１６お
よび正孔輸送性薄膜層１３の両方を設けることもできる
。

本発明のホスト材料として用いられる第三級アミン銹導
体の具体的な例としては、４，４′−ジメチル−４”−
（２，２−ジフェニル）ビニル）トリフェニルアミン、
４゜４′−ジメトキシ−４”−（２−（１−ナフェチル
）ビニル）トリフェニルアミン、Ｎ、Ｎ−ジフェニル−
４−（α−スチリル）−１−ナフチルアミン、４，４′
−ジメチル−４”−（２−（４−クロロフェニル）ビニ
ル）トリフェニルアミン、９−（２−（４−Ｎ、　Ｎ−
ジエチルアミノ）フェニル）ビニル）アントラセンなど
があるがこの限りではない。

本発明のゲスト材料として用いられる具体的な例として
は、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（ｐ
−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン、４−（ジ
シアノメチレン）−２−メチル−６−［２−（９−ジュ
ロリジイル）エチニル］−４Ｈ−ピラン、４−（ジシア
ノメチレン）−２−フェニル−６−［２−（９−ジュロ
リジイル）エチニル］−４Ｈ−ピラン、４−（ジシアノ
メチレン）−２，６−［２−（９−ジュロリジイル）エ
チニルト４Ｈ−ピラン、４−（ジシアノメチレン）−２
−メチル−６−［２−ジュロリジイル）エチニル１−４
Ｈ−チオビラン、１，１″−ジエチル−１１−クロロ−
４，４′−キノジカルボシアニンアイオダイド、　１．
１’−ジエチル−４，４′−キノジカルボシアニンアイ
オダイド、　３．３’−（ジ−ｎ−プロピル）−２，２
’−オキサカルボシアニンアイオダイド、３，３”−（
ジ−ｎ−ペンチル）−２，２’−オキサカルボシアニン
アイオダイド、３．３”−（ジ−ｎ−ヘキシル）−２，
２”−オキサカルボシアニンアイオダイド。

３．３’−（ジ−ｎ−プロピル）−２，２’−オキサカ
ルボジアニンアイオダイド、３．３’−（ジ−ｎ−プロ
ピル）−２，２’−チアジカルボシアニンアイオダイド
、１−力ルボキシエチル−３′−エチル−４，２′−キ
ノ−チアジカルボシアニンアイオダイド、１゜１′−ジ
エチル−３，３，３′３″−テトラメチル−２，２′−
インドリカルボシアニンアイオダイド、３，３″−ジエ
チル−２，２′−オキサシアニンアイオダイド、　３．
３’−ジエチル−２，２′−チアシアニンアイオダイド
、　１．３．３．１’、　３’、　３’−ヘキサメチル
−２，２′−インドシアニンバータロレート、　１．３
’ジエチル−２，２”−キノ−チアシアニンアイオダイ
ド、　１．３’−ダウチル−２，２′−キノーセレナシ
アニンアイオダイド、　１．３’−ジエチル−２，２″
−キノ−セレナシアニンアイオダイド、１゜１′−ジエ
チル−２，２′−キノシアニンアイダイト、　１．１’
−ジエチル−２，４′−キノシアニンアイオダイド、　
３．３’−ジエチル−２，２″−チアゾロカルボシアニ
ンアイオダイド、３゜３′−ジエチル−２，２′−オキ
サシアニンアイオダイド＋３１３’＋９−トリエチル−
５，５“−ジフェニル−２，２′−オキサカルボシアニ
ンアイオダイド、　１．３．１’、　３’−テトラエチ
ル−５，６゜５”、６′−テトラクロロ−２，２′−イ
ミダカルボシアニンアイオダイド、　１．３．３．１″
３１．３１−ヘキサメチル−２，２′−インドカルボシ
アニンアイオダイド、　３．３’、　９−　）リエチル
ー２゜２′−チアカルボシアニンアイオダイド、　３．
３’−ジエチル−９−メチル−チアカルボシアニンアイ
オダイド、アンハイドロ−３，３”−ジスルホプロピル
−９−メチルセレナカルボシアニンハイドロキサイドト
リエチルアミン塩。

３．３′−ジエチル−４，４′−ジメチル−２，２′−
チアゾロカルボシアニンアイオダイド、　３．３’−ジ
エチル−２，２′−チアカルボシアニンアイオダイド、
アンハイドロ−３，３′−ジスルホプロピルチアカルボ
シアニンハイドロキサイドトリエチルアミン塩、　３．
３’−ジエチル−２，２′−セレナカルボシアニンアイ
オダイド、アンハイドロ−３，３′−ジスルホプロピル
−９−メチル−２，２′−（４，５，４’、　５’−ジ
ベンゾ）チアカルボシアニンハイドロキサイドトリエチ
ルアミン塩、　３．３’−ジエチル−９−メチル−２，
２’−（６，７，６”、７′−ジベンゾ）チアカルボシ
アニンアイオダイド、　３．３’、　９−トリエチル−
２，２’−（６，７，６’、　？’−ジベンゾ）チアカ
ルボシアニンアイオダイド、　３．３’、　９−　）リ
エチル−２．２’−（４，５，４″、５′−ジベンゾ）
チアカルボシアニンブロマイド、１．３．３．１″、３
′。

３′−へキサメチル−２，２’−（４，５，４’、　５
−ジベンゾ）−インドカルボシアニンアイオダイド、　
３．３’−ジエチル−２，２’−（６゜７、６’、　７
’−ジベンゾ）チアカルボシアニンアイオダイド。

１．３″−ジエチル−４，２′−キノ−チアシアニンア
イオダイド、３，３”−ジエチル−２，２’−（４，５
，４’、　５’−ジベンゾ）チアカルボシアニンアイオ
ダイド、１，１−ジエチル−２，２゛−キノカルボシア
ニンアイオダイド、　１．３’−ジエチル−４，２′−
キノチアカルボシアニンアイオダイド、１．１’−ジエ
チル−２，４′−キノカルボシアニオダイト、１，１−
ジエチル−４，４’−キノカルボシアニンアイオダイド
、　３．３’−ジエチル２゜２−オキサジカルボシアニ
ンアイオダイド、　１．３．３．１’。

３′、３″−へキサメチル−２，２′−インドジカルボ
シアニンアイオダイド、　３．３’−ジエチル−２，２
”−チアジカルボシアニンアイオダイド、３，３″−ジ
エチル−９，１１−ネオペンチシン−２，２″−チアジ
カルボシアニンアイオダイド、　３．３’−ジエチル−
２，２′−ジエチル−２，２″−セレナジ力ルシアニン
ダイド、　１．３．３．１″、３”、３′−へキサメチ
ル−２，２’−（４，５，４’、　５”−ジベンゾ）イ
ンドジカルボシアニンバークロレート、３゜３′−ジエ
チル−２，２’−（６，７，６″、７゛−ジベンゾ）チ
アジカルボシアニンアイオダイド、　３．３’−ジエチ
ル−２，２’−（４，５，４″。

５′−ジベンゾ）チアジカルボシアニンアイオダイド、
１゜１′−ジエチル−１１−クロロ−２，２′−キノジ
カルボシアニンブロマイド、　１．１’−ジエチル−２
，２”、キノジカルボシアニンアイオダイド、　［９−
（０カルボキシフエニル）−６−（ジエチルアミン））
−３Ｈ−キサンチン−３−イリデン］ジエチルアンモニ
ウムクロライド、　Ｎ−（６−［ジエチルアミノ）９−
［２−（エトキシカルボニル）フェニル］−３Ｈ−キサ
ンチン−３−イリデン）−Ｎ−エチルエタナミニウムパ
ークロレート、エチル０−［６−（エチルアミノ）−３
（エチルイミノ）−２，７−シメチルー３Ｈ−キサンテ
ニル］ベンゾエートクロライド、エチル０−［６−（エ
チルアミノ）−３−（エチルイミノ）−２゜７−シメチ
ルー３Ｈ−キサンテニル】ベンゾエートバークロレート
、エチルＯ−［６−（エチルアミノ）−３−（エチルイ
ミノ）−２，７−シメチルー３Ｈ−キサンテニル］ベン
ゾニードラフルオロボレート、　０−［６−（エチルア
ミノ）−３−（エチルイミノ）−２，７−シメチルー３
Ｈ−キサンテニル）安息香酸、０−（６−アミノ−３−
イミノ−３Ｈ−キサンテニル）安息香酸ハイドロクロラ
イド、　Ｏ−［６−（エチルアミノ）−３−（エチルイ
ミノ）−３Ｈ−キサンテニル−９−イル］安息香酸バー
クロレート、メチル０−（６−アミノ−３″−イミノ−
３Ｈ−キサンチン−９−イル）ベンゾエートモノハイド
ロクロライド、　Ｏ−［６−（ジメチルアミノ）−３−
（ジメチルアミノ）−３Ｈ−キサンチン−９−イル］安
息香酸バークロレート、　２．３．６．７−テトラヒド
ロ−１１，オキソ−ＩＨ，５Ｈ，ＩＩＨ−（１）ペンゾ
ビャノ［６，７゜８−ｉｊ］−キノリジン−１０−カル
ボン酸、７−ジニチルアミノクマリン、４，６−シメチ
ルー７−エチルアミノクマリン、３−（２″ベンゾチア
ゾイル）−７−ジニチルアミノクマリン、３−（２−ベ
ンズイミダゾイル）−７−Ｎ、　Ｎ−ジエチルアミノク
マリン、７−アミ八３−フェニルクマリン、　３−（２
”−Ｎ−メチルベンズイミダゾイル）−７−Ｎ、　Ｎ−
ジエチルアミノクマリン、７−ダニチルアミン−４−ト
リフレオロメチルクマリン、　２．３．５．６−ＩＨ，
４Ｈ−テトラヒドロ−８−メチルキノルアジノ［９，９
ａ、　１−ｇｈ］クマリン、７−アミノ−４−メチルク
マリン、７−シメチルアミノシクロペンタ［Ｃ］クマリ
ン、７−シメチルアミノー４−トリフルオロメチルクマ
リン、１゜２．４，５，３Ｈ，６Ｈ，ｌ０Ｈ−テ）　ラ
１ニー１’　Ｄ−８−）　’）　７　ルｔ　。

メチル［月ベンゾピラノ［９，９ａ、　１．１−ｇｈｌ
キノリジン−１０−オン、４−メチル−７−（スルホメ
チルアミノ）クマリンナトリウム塩、７．エチルアミノ
−６−メチル−４−トリフルオロメチルクマリン、７−
シメチルアミノー４−メチルクマリン、　１．２．４．
５．３Ｈ，６Ｈ，ｌ０Ｈ−テトラヒドロカルボエトキシ
［１］−ベンゾピラノ［９，９ａ、　１−ｇｈｌキノリ
ジン−１０−オン、９−アセチル−１，２，４，５，３
Ｈ，６Ｈ，ｌ０Ｈ−テトラヒドロ［１］ベンゾピラノ［
９，９ａ、　１−ｇｈ］キノリジノ−１０−オン。

９−シアノ−１，２，４，５，３Ｈ，６Ｈ，ｌ０Ｈ−テ
トラヒドロ［１］ベンゾピラノ［９，９ａ、　１−ｇｈ
ｌキノリジ八１へ−オン、９−（ｔ−ブトキシカルボニ
ル）−１，２，４，５，３Ｈ，６Ｈ，ｌ０Ｈ−テトラヒ
ドロ［月ベンゾピラノ［９，Ｏａ、　１−　ｇｈ］キノ
リシ八１へ−オン、４メチルピペリジ［３，２−ｇ］ク
マリン、４−トリフルオロメチルピペリジノ［３，２−
ｇ］クマリン、９−カルボキシ。

１、２．４．５．３Ｈ，６Ｈ，ｌ０Ｈ−テトラヒドロ［
１］ベンゾピラノ［９，９ａ、　１−ｇｈｌキノリジノ
−１０−オン、Ｎ−エチル−４−トリフルオロメチルピ
ペリジノ［３，２−ｇ］クマ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、　Ｚｎ
Ｏ：ＡｌやＡｕなどがあげられる。背面電極にはＩｎ、
　Ｍｇ、　ＡｇやＭｇ：Ａｇなどが使われる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について詳細に説明する。

実施例１ 第２図に示す構造に適用した例を示す。

有機発光体薄膜層のホスト材料として４，４−ジメトキ
シ−４”−（２−（１−ナフェチル）ビニル）トリフェ
ニルアミンを用い、ゲスト材料として２．３．６．７−
テトラヒドロ−１１−オキソ−ＩＨ，５Ｈ，ＩＩＨ−（
１）ペンゾビャノ［６７８−ｉｊ］−キノリジン−１０
−カルボン酸を用い、有機電子輸送層の有機電子輸送性
材料として２−（４−ビフェニル）−５−（４−ｔ−ブ
チルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾールを用い
た。第２図に示すようにガラス基板１１上にＩＴＯ透明
電極１２を形成してから上記のゲスト材料が有機発光体
薄膜層中に０．１から１０モル％含まれるようにホスト
材料と１０　　Ｔｏｒｒの真空中で共蒸着して有機発光
体薄膜層２３を１０００人形成した。更に、有機電子輸
送層を蒸着により５００人形成した。最後に背面金属電
極１４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、約
１５Ｖの直流電圧の印加で約３００ｃｄ／ｍの明るい青
緑色発光が得られた。従来の素子に比べ発光輝度・効率
が１．５から２倍改善されている。この有機薄膜ＥＬ素
子を電流密度０．５ｍＡ／ｃｍ２の状態でエージング試
験をしたところ輝度半減時間は１００時間以上であった
。

実施例２ 有機発光体薄膜層のゲスト材料として４−（ジシアノメ
チレン）−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチ
リル）−４−Ｈピランをを用いた以外は実施例１と同様
にして素子を作成し約２５０ｃｄ／ｍ２の明るい橙色発
光が得られた。

実施例３ 有機発光体薄膜層のゲスト材料として３，３′−ジエチ
ル−２，２′−チアカルボシアニンアイオダイドを用い
た以外は実施例１と同様にして素子を作成し約１５０ｃ
ｄ／ｍの黄色発光が得られた。

実施例４ 有機発光体薄膜層のゲスト材料として１，１−ジエチル
−２，２゛−キノシアニンアイダイトを用いた以外は実
施例１と同様にして素子を作成し約１５０ｃｄ／ｍ２の
黄色発光が得られた。

実施例５ 有機発光体薄膜層のホスト材料として４，４′−ジメチ
ル−４”−（２，２−ジフェニルビニルン、ゲスト利料
として４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（
ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４−Ｈビランを用いた
以外は実施例１と同様にして素子を作成し約２００ｃｄ
／ｍ２の明るい橙色発光が得られた。

（発明の効果） 以上説明したように本発明の有機薄膜ＥＬ素子はフルカ
ラー化を実現でき、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〜第４図は本発明の実施例の断面図を示す。 １１・・・ガラス基板、１２・・・ＩＴＯ透明電極、１
３・・、有機正孔輸送性薄膜層、１４・・・有機発光体
薄膜層、１５．・・背面電極、１６・・・有機電子輸送
性薄膜層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも一方が透明な一対の電極間に、ホスト
   材料とゲスト材料の混合物を主成分とする有機発光体薄
   膜層が形成された有機薄膜ＥＬ素子において、ホスト材
   料の主成分が、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ１は水素原子、フェニル基、置換フェニル基
   、ナフチル基、置換ナフチル基、Ｒ２はフェニル基、置
   換フェニル基、Ｒ３はフェニレン基、ナフチレン基、Ｒ
   ４はアルキル基、フェニル基、置換フエニル基、Ｒ５は
   アルキル基、フェニル基、置換フエニル基からなる群か
   ら選ばれる。） で示される第三級アミン誘導体であることを特徴とする
   有機薄膜ＥＬ素子。