JPH0493389A - 有機発光素子 - Google Patents
有機発光素子Info
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- JPH0493389A JPH0493389A JP2211056A JP21105690A JPH0493389A JP H0493389 A JPH0493389 A JP H0493389A JP 2211056 A JP2211056 A JP 2211056A JP 21105690 A JP21105690 A JP 21105690A JP H0493389 A JPH0493389 A JP H0493389A
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Landscapes
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- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Led Devices (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
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は 光演算装置または発光型ディスプレイなどに
用いられる空間光変調素子、発光素子に関するものであ
る。
用いられる空間光変調素子、発光素子に関するものであ
る。
従来の技術
近ζ 有機化合物を構成材料として用いた有機発光素子
の試みが報告され九 例え（戴 ジャパニーズ・ジャー
ナル・オブ・アプライド・フィジックス（Ｊａｐａｎｅ
ｓｅ Ｊｏｕｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ
Ｐｈ１ｓｉｃｓ）２７ （２）（１９８８）Ｌ２６９ペ
ージに記載されている有機発光層および電荷輸送層を積
層した構造の電界発光素子等がある。ガラス基板上に半
透明のＡｕ製の下部電極をもうけ、その上に膜厚２００
０ の Ｎ、Ｎ’ −ジフェニル−Ｎ。
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ｓｅ Ｊｏｕｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ
Ｐｈ１ｓｉｃｓ）２７ （２）（１９８８）Ｌ２６９ペ
ージに記載されている有機発光層および電荷輸送層を積
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透明のＡｕ製の下部電極をもうけ、その上に膜厚２００
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Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１、１“ −ビフェニ
ル−４，４′−ジアミン（以ｉ ＴＰＤと略称すム
）よりなる正孔輸送恩 そしていずれも膜厚１０００Ａ
α 有機発光層及びペリレンテトラカルボキシル基誘導
体よりなる電子輸送層が構成されていも 上部電極は
Ｍｇ薄膜より成も有機発光層の材料としてフタロペリノ
ン誘導体を用〜＼ 静電界を印加することで明るい電界
発光が観測されている（第３５回応用物理学金券期講演
会）。有機発光層の材料を選択することで、発光波長を
変化させることができも また光コンピユーテイング等に用いられる発光型の空間
光変調素子として、受光層にアモルファスＳ ｉ Ｉ−
×ＣＸ： Ｈ合金を用いた有機発光素子が発表されｆ−
（第３７回応用物理学金券期講演会）発明が解決しよう
とする課題 電荷輸送層と発光層を積層することで、電極からの電荷
注入を増加し且つ発光効率を従来の有機発光素子に較べ
飛躍的に向上してはいる力＼ 発光効率は０． ５％以
下であり、改良が必要である。
ル−４，４′−ジアミン（以ｉ ＴＰＤと略称すム
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α 有機発光層及びペリレンテトラカルボキシル基誘導
体よりなる電子輸送層が構成されていも 上部電極は
Ｍｇ薄膜より成も有機発光層の材料としてフタロペリノ
ン誘導体を用〜＼ 静電界を印加することで明るい電界
発光が観測されている（第３５回応用物理学金券期講演
会）。有機発光層の材料を選択することで、発光波長を
変化させることができも また光コンピユーテイング等に用いられる発光型の空間
光変調素子として、受光層にアモルファスＳ ｉ Ｉ−
×ＣＸ： Ｈ合金を用いた有機発光素子が発表されｆ−
（第３７回応用物理学金券期講演会）発明が解決しよう
とする課題 電荷輸送層と発光層を積層することで、電極からの電荷
注入を増加し且つ発光効率を従来の有機発光素子に較べ
飛躍的に向上してはいる力＼ 発光効率は０． ５％以
下であり、改良が必要である。
又発光輝度の経時変化も大きく、特に発光層への電荷注
入効率の低下、電荷輸送層での空間電荷の蓄積が問題と
なａ 空間光変調素子に於いては受光層と発光層を積層するが
界面での電荷注入効率が発光効率に大きく寄与すも 課題を解決するための手段 構成要素として少なくとも有機発光層と有機電荷輸送層
を有する有機発光素子において、有機電荷輸送層を一般
式（イ）で表される高分子により構成すも まｆ、 構成要素として少なくとも有機発光層と有機
受光層を有する有機発光素子において、有機受光層を一
般式（イ）で表される高分子により構成すも 作用 一般式（イ）で表される高分子は高い電荷輸送能力と高
い光感度を有し なかでも−数式（ロ）で表せられるポ
リイミド膜である場合はその機能は著しく増加すも 我
々は一般式（イ）、 （ロ）の高分子が結晶性の増加で
著しい感度増加につながム 有機発光素子に於いて、その発光層への電荷注入効率の
低下、電荷輸送層での空間電荷の蓄積は電荷輸送層がア
モルファス膜であることが最大の原因であム アモルフ
ァス層であるのは薄膜でピンホールのない膜質を実現す
るためである。これによって低電圧で発光できる素子と
なった しかし電荷輸送層におけるキャリアートラップ
密度は必然的に多くなる。またキャリアー移動度も大き
くはできな１．％ 一方我々の発明した一般式（イ）
、（ロ）の高分子は結晶性であり、且つピンホールのな
い膜が得られる。
入効率の低下、電荷輸送層での空間電荷の蓄積が問題と
なａ 空間光変調素子に於いては受光層と発光層を積層するが
界面での電荷注入効率が発光効率に大きく寄与すも 課題を解決するための手段 構成要素として少なくとも有機発光層と有機電荷輸送層
を有する有機発光素子において、有機電荷輸送層を一般
式（イ）で表される高分子により構成すも まｆ、 構成要素として少なくとも有機発光層と有機
受光層を有する有機発光素子において、有機受光層を一
般式（イ）で表される高分子により構成すも 作用 一般式（イ）で表される高分子は高い電荷輸送能力と高
い光感度を有し なかでも−数式（ロ）で表せられるポ
リイミド膜である場合はその機能は著しく増加すも 我
々は一般式（イ）、 （ロ）の高分子が結晶性の増加で
著しい感度増加につながム 有機発光素子に於いて、その発光層への電荷注入効率の
低下、電荷輸送層での空間電荷の蓄積は電荷輸送層がア
モルファス膜であることが最大の原因であム アモルフ
ァス層であるのは薄膜でピンホールのない膜質を実現す
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なった しかし電荷輸送層におけるキャリアートラップ
密度は必然的に多くなる。またキャリアー移動度も大き
くはできな１．％ 一方我々の発明した一般式（イ）
、（ロ）の高分子は結晶性であり、且つピンホールのな
い膜が得られる。
有機発光素子の発光波長が一般式（イ）、 （ロ）の高
分子の吸収波長より短い場合は メモリー性を付与する
ことができも これは前記高分子が吸収波長に対して電
荷発生する感光層としても寄与するからである。
分子の吸収波長より短い場合は メモリー性を付与する
ことができも これは前記高分子が吸収波長に対して電
荷発生する感光層としても寄与するからである。
空間光変調素子における受光層としても一般式（イ）、
（ロ）の高分子は有効である。アモルファスＳ ｉ
１−ｘｃ、ｘ： Ｈ合金に代表される無機感光層と有機
発光層との電荷注入効率（表 それらの仕事関数差によ
って決定される。前記高分子層と有機発光層（よ 電荷
輸送層と発光層との界面接続との関係同様に注入効率は
高１ 実施例 本発明の実施例について、図面を参照しながら説明すも 第１図に本発明の有機発光素子の一実施例の断面図を示
す。素子の構成は 透明絶縁性基板１０１ （例えばガ
ラス）上に透明導電性電極１０２ （例えばＩＴＯ，５
ｎＯｘ）かあり、高分子（イ）の電荷輸送層１０３と有
機発光層１０４を積層す４上部電極１０５を設ける。透
明導電性電極１０２と上部電極１０５の間に外部電圧と
して直流あるいは交流電場を印加すも 有機発光層１０
４と上部電極１０５の間に電荷輸送層を設けてもよＩ、
％電荷輸送層１０３の膜厚は１００Ａ〜５μｍであも
有機発光層１０４の膜厚は５０Ａ〜５０００Ａである。
（ロ）の高分子は有効である。アモルファスＳ ｉ
１−ｘｃ、ｘ： Ｈ合金に代表される無機感光層と有機
発光層との電荷注入効率（表 それらの仕事関数差によ
って決定される。前記高分子層と有機発光層（よ 電荷
輸送層と発光層との界面接続との関係同様に注入効率は
高１ 実施例 本発明の実施例について、図面を参照しながら説明すも 第１図に本発明の有機発光素子の一実施例の断面図を示
す。素子の構成は 透明絶縁性基板１０１ （例えばガ
ラス）上に透明導電性電極１０２ （例えばＩＴＯ，５
ｎＯｘ）かあり、高分子（イ）の電荷輸送層１０３と有
機発光層１０４を積層す４上部電極１０５を設ける。透
明導電性電極１０２と上部電極１０５の間に外部電圧と
して直流あるいは交流電場を印加すも 有機発光層１０
４と上部電極１０５の間に電荷輸送層を設けてもよＩ、
％電荷輸送層１０３の膜厚は１００Ａ〜５μｍであも
有機発光層１０４の膜厚は５０Ａ〜５０００Ａである。
第２図に素子の構成として有機受光層を有する場合の一
実施例の断面図を示す。絶縁性基板２０１上に下部電極
２０２があり、高分子（イ）の受光層２０３と有機発光
層２０４を積層する。更に電荷輸送層２０５を積層し透
明電極２０６を設けも 下部電極は透明導電性電極であ
ってもよ賊透明導電性電極２０６と下部電極２０６の間
に外部電圧として直流あるいは交流電場を印加する。
実施例の断面図を示す。絶縁性基板２０１上に下部電極
２０２があり、高分子（イ）の受光層２０３と有機発光
層２０４を積層する。更に電荷輸送層２０５を積層し透
明電極２０６を設けも 下部電極は透明導電性電極であ
ってもよ賊透明導電性電極２０６と下部電極２０６の間
に外部電圧として直流あるいは交流電場を印加する。
有機発光層２０４より発光する光を有機受光層２０３で
受光する場合はメモリー特性を有する発光素子となる。
受光する場合はメモリー特性を有する発光素子となる。
又下部電極２０２を透明導電性電極として、外部より下
部電極２０２を通して光を照射し 有機受光層２０３で
受光する場合は発光型の空間光変調素子とな４ 更に両
者を兼ねることでメモリー性を有する空間光変調素子と
なる。
部電極２０２を通して光を照射し 有機受光層２０３で
受光する場合は発光型の空間光変調素子とな４ 更に両
者を兼ねることでメモリー性を有する空間光変調素子と
なる。
電荷輸送層あるいは有機受光層に使う材料は一般式（イ
）で表せられる物であり、例えば−数式（イ）の構造を
有するジアミン分子においてＹｌ：芳香族或は置換芳香
族には以下のものか例として上げられも ベンゼン、ア
ントラセン、ナフタレン、 ピレン、ペリレン、ナフタ
セン、ベンゾアントラセン、ベンゾフェナントレン、ク
リセン、 トリフェニレン、フェナントレン等の縮合多
環炭化水素及びその置換誘導体 アントラキノン、 ジ
ベンゾピレンキノン、アントアントロン、インビオラン
トロン、 ビラントロン等の縮合多環牛ノン及びその置
換誘導体 無金属フタロシアニン、楓紘 ニッケ）５
アルミニウム等の金属を含む金属フタロシアニン、イ
ンジゴ、チオインジゴ啄 及びこれらの誘導体であａ 下記の式Ａ１〜Ａ５はジアミンの例であも数式（イ）に
おいて（Ｘｌ、Ｙ、）が（Ｓ、 ベンゼン環）のＡ１
、 （Ｓａ ベンゼンＢｉ）のＡ２、 （Ｓ。
）で表せられる物であり、例えば−数式（イ）の構造を
有するジアミン分子においてＹｌ：芳香族或は置換芳香
族には以下のものか例として上げられも ベンゼン、ア
ントラセン、ナフタレン、 ピレン、ペリレン、ナフタ
セン、ベンゾアントラセン、ベンゾフェナントレン、ク
リセン、 トリフェニレン、フェナントレン等の縮合多
環炭化水素及びその置換誘導体 アントラキノン、 ジ
ベンゾピレンキノン、アントアントロン、インビオラン
トロン、 ビラントロン等の縮合多環牛ノン及びその置
換誘導体 無金属フタロシアニン、楓紘 ニッケ）５
アルミニウム等の金属を含む金属フタロシアニン、イ
ンジゴ、チオインジゴ啄 及びこれらの誘導体であａ 下記の式Ａ１〜Ａ５はジアミンの例であも数式（イ）に
おいて（Ｘｌ、Ｙ、）が（Ｓ、 ベンゼン環）のＡ１
、 （Ｓａ ベンゼンＢｉ）のＡ２、 （Ｓ。
ナフタレン環）のＡ３、 （Ｓ、 アントラセン環）
のＡ４、 （Ｓ、 ペリレンＩりのＡ５である。
のＡ４、 （Ｓ、 ペリレンＩりのＡ５である。
下記の式Ａ６〜１２はカルボン酸酸成分の例であ＆
３．３’ 、 ４．４’−ベンゾフェノンテトラカルボ
ン酸二無水物のＡ６．３．３’、４．４’−ビフェニル
テトラカルボン酸二無水物のＡ７．１．１’、５５“−
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物のＡ８、ナフタレ
ン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物のＡ９
、ナフタレン−２，３，６，７−テトラカルボン酸二無
水物のＡ１０、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカ
ルボン酸二無水物のＡｌｌであム Ａ２： Ａｒ＝ （以下余白） （以下余白） Ａ５： Ａｒ＝ （以下余白） （以下余白） （以下余白） これらの有機層を成膜する方法としては 塗布法 真空
蒸着法 モレキュラービームエピタキシー法 イオンク
ラスター法等がある。
３．３’ 、 ４．４’−ベンゾフェノンテトラカルボ
ン酸二無水物のＡ６．３．３’、４．４’−ビフェニル
テトラカルボン酸二無水物のＡ７．１．１’、５５“−
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物のＡ８、ナフタレ
ン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物のＡ９
、ナフタレン−２，３，６，７−テトラカルボン酸二無
水物のＡ１０、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカ
ルボン酸二無水物のＡｌｌであム Ａ２： Ａｒ＝ （以下余白） （以下余白） Ａ５： Ａｒ＝ （以下余白） （以下余白） （以下余白） これらの有機層を成膜する方法としては 塗布法 真空
蒸着法 モレキュラービームエピタキシー法 イオンク
ラスター法等がある。
有機発光層に用いられる有機物に（友 発光波長に応じ
て適当な有機蛍光体材料が選択される。例として、 ３
原色に対応して、それぞれペリレン（オレンジ色）、コ
ロネン（緑）、アントラセン（青）がある。他に例えば
フタロベニロン誘導依ロダミン＆ クマリン誘導体や、
蛍光金属キレート化合物等の蛍光色素でも良１．％ 実施例１ 第１図の有機発光素子に於て、透明絶縁性基板１０１と
してガラス基板を使用し これに透明導電性電極１０２
として０．１〜０．５μｍ厚のＩＴＯをスパッタリング
法により成膜し 電荷輸送層１０３を形成すも 電荷輸
送層１０３の材料にはベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物（以下ＢＰＤＡと称すａ ）とオリゴバラフェ
ニレンスルフィドジアミン（重合度ｎのオリゴマーの場
合、５ＤＡ−ｎと称すａ ）から重合されるポリイミド
（ＢＰＤＡ−Ｐｈｎ）を使っμ ポリイミドの前駆体で
あるポリアミック酸の合成！１ＢＰＤＡと５ＤＡ−ｎを
溶媒ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃと称す）中で行う
。このポリアミック酸をスピナーにより前ａ基板面に５
００Ａ〜２００ＯＡの範囲で塗布すム 塗布後、基板を
熱処理炉に入れ３００℃２時間の加熱処理を施す。この
過程でポリイミド膜はイミド化と結晶化がなされる。有
機発光層１０４として、真空蒸着法より８−キノリツー
ルアルミニウム錯体（以下Ａ ｌ ｑ ｓと称する）を
２００Ａ〜５００Ａの範囲で成膜する。同じく真空蒸着
法より上部電極１０５をＭｇ、Ｉｎで形成しな この素子の電気詩法 発光特性を調べ總 透明導電性電
極１０２と上部電極１０５の間に直流電圧を印加すム
その電圧−電流特性を第３図に電流−発光輝度特性を第
４図に示す。印加直流電圧２０ｖ以上で電流密度が１０
０ｍＡ／ｃｍ２以上となａ このとき発光輝度は１００
ｃｄ／ｍ２を越え籾数 印加電圧２５ｖでは およそ５
００ｃ ｄ ／ ｍ ２の発光輝度が得られ九実施例２ 実施例１において電荷輸送層１０３を真空蒸着法によっ
て成膜し九 蒸着装置は第５図に示す２つの蒸着源坩堝
を持つものとし九 電荷輸送層はＢＰＤＡと５ＤＡ−ｎ
から蒸着重合されるポリイミド（ＢＰＤＡ−Ｐｈｎ）を
使ッた 第１の蒸着源坩堝にはＢＰＤＡを、第２の蒸
着源坩堝には以下のジアミン化合物をいれる。ポリイミ
ド層としては４種類を検討し丸 Ｎ Ｈ２Ａ −Ｎ Ｈａ Ａ： −（Ｐｈ−３） 、−＋−Ｐｈ −ｎ＝２．
３． ４、５ 真空装置内に透明導電性電極１０２の形成された透明絶
縁性基板１０１基板を基板温度５０℃に設定し設置す４
各坩堝温度を制御することで蒸発速度が同一となるよ
うにし九 成膜後はポリイミドの前駆体であるポリアミ
ック酸高分子であａ続いて２５０℃以上の温度で加熱し
イミド化と結晶化処理を施す。
て適当な有機蛍光体材料が選択される。例として、 ３
原色に対応して、それぞれペリレン（オレンジ色）、コ
ロネン（緑）、アントラセン（青）がある。他に例えば
フタロベニロン誘導依ロダミン＆ クマリン誘導体や、
蛍光金属キレート化合物等の蛍光色素でも良１．％ 実施例１ 第１図の有機発光素子に於て、透明絶縁性基板１０１と
してガラス基板を使用し これに透明導電性電極１０２
として０．１〜０．５μｍ厚のＩＴＯをスパッタリング
法により成膜し 電荷輸送層１０３を形成すも 電荷輸
送層１０３の材料にはベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物（以下ＢＰＤＡと称すａ ）とオリゴバラフェ
ニレンスルフィドジアミン（重合度ｎのオリゴマーの場
合、５ＤＡ−ｎと称すａ ）から重合されるポリイミド
（ＢＰＤＡ−Ｐｈｎ）を使っμ ポリイミドの前駆体で
あるポリアミック酸の合成！１ＢＰＤＡと５ＤＡ−ｎを
溶媒ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃと称す）中で行う
。このポリアミック酸をスピナーにより前ａ基板面に５
００Ａ〜２００ＯＡの範囲で塗布すム 塗布後、基板を
熱処理炉に入れ３００℃２時間の加熱処理を施す。この
過程でポリイミド膜はイミド化と結晶化がなされる。有
機発光層１０４として、真空蒸着法より８−キノリツー
ルアルミニウム錯体（以下Ａ ｌ ｑ ｓと称する）を
２００Ａ〜５００Ａの範囲で成膜する。同じく真空蒸着
法より上部電極１０５をＭｇ、Ｉｎで形成しな この素子の電気詩法 発光特性を調べ總 透明導電性電
極１０２と上部電極１０５の間に直流電圧を印加すム
その電圧−電流特性を第３図に電流−発光輝度特性を第
４図に示す。印加直流電圧２０ｖ以上で電流密度が１０
０ｍＡ／ｃｍ２以上となａ このとき発光輝度は１００
ｃｄ／ｍ２を越え籾数 印加電圧２５ｖでは およそ５
００ｃ ｄ ／ ｍ ２の発光輝度が得られ九実施例２ 実施例１において電荷輸送層１０３を真空蒸着法によっ
て成膜し九 蒸着装置は第５図に示す２つの蒸着源坩堝
を持つものとし九 電荷輸送層はＢＰＤＡと５ＤＡ−ｎ
から蒸着重合されるポリイミド（ＢＰＤＡ−Ｐｈｎ）を
使ッた 第１の蒸着源坩堝にはＢＰＤＡを、第２の蒸
着源坩堝には以下のジアミン化合物をいれる。ポリイミ
ド層としては４種類を検討し丸 Ｎ Ｈ２Ａ −Ｎ Ｈａ Ａ： −（Ｐｈ−３） 、−＋−Ｐｈ −ｎ＝２．
３． ４、５ 真空装置内に透明導電性電極１０２の形成された透明絶
縁性基板１０１基板を基板温度５０℃に設定し設置す４
各坩堝温度を制御することで蒸発速度が同一となるよ
うにし九 成膜後はポリイミドの前駆体であるポリアミ
ック酸高分子であａ続いて２５０℃以上の温度で加熱し
イミド化と結晶化処理を施す。
有機発光層１０４は実施例１同様に真空蒸着法よりＡｌ
ｑｓを積層すム 得られた４種類の有機発光素子の電流−発光輝度特性を
第６図に示す。ｎが奇数のポリイミド層はど特性が良い
の（表 結晶性に依るものであム最も良好な特性を示す
ＢＰＤＡ−Ｐｈ３は実施例１の高分子塗布法による膜に
対しても著しい向上があ＆ １０ｍＡ／ｃｍ２の電流
密度で発光輝度１００ｃｄ／ｍ２を示し 発光効率は１
桁増加であも 実施例３ 有機受光層にポリイミドを用いたメモリー特性を有する
発光素子を製作し九 素子構造は第２図に示すものであ
ａ 下部電極２０２としてＩＴＯを形成したガラス基板
２０１上に受光層２０３として実施例２の方法でＢＰＤ
Ａ−Ｐｈ３を２μｍ成腺すも 発光層には４３０ ｎｍ
に発光ピーク波長を持つ１、１、４．４−テトラフェニ
ル−１，３−ブタジェンとし九Ｂ Ｐ Ｄ Ａ−Ｐ ｈ
３の感度領域は＜５５０ｎｍである。よってＡｌｑａ
の発光ビーク５５０ｎｍでは会わな１．％ 電荷輸送
層２゜５は融点がｉｏｏ℃以下でるのでＢＰＤＡ−Ｐｈ
３の代わりにトリフェニルアミン誘導体ＴＡＤの蒸着Ｍ
５００Ａとし九 透明電極２０６はＩＴＯを室温で成膜
し九 印加電圧−発光輝度特性を第７図に示す。発光特性は履
歴特性を持つ。 ４０ｖ印加で発光状態に移った後８よ
印加電圧を２０ｖ以下に設定するまで発光状態を保つ
。第８図にパルス電圧印加に対する発光特性を示す。
３０ｖバイアス電圧に対してパルス波高＋１５ｖの時４
５ｖ印加されることになり１５０ｃｄ／ｍ２の発光とな
も パルス電圧が無くなった後も発光は維持す４一方パ
ルス波高−１５ｖの時は１５ｖ印加となり消光すもよっ
てパルス印加があるまでは状響を維持するメモリー性の
ある発光素子が実現できた 実施例４ 発光型の空間光変調素子を製作しｒ＝ 素子構造は実
施例３と同様であも この場合は受光層２０３はガラス
基板２０１からの光入射によって光書き込みされも よ
って出力光を発する発光層２０４からの光は受光層２０
３で吸収する必要が無いのでＡｌｑｓとし九 入射光は
アルゴンイオンレーザ−（４８８ｎｍ）とした 入射光
強度に対する発光輝度変化を第９図に示す。非線形特性
を持つ。
ｑｓを積層すム 得られた４種類の有機発光素子の電流−発光輝度特性を
第６図に示す。ｎが奇数のポリイミド層はど特性が良い
の（表 結晶性に依るものであム最も良好な特性を示す
ＢＰＤＡ−Ｐｈ３は実施例１の高分子塗布法による膜に
対しても著しい向上があ＆ １０ｍＡ／ｃｍ２の電流
密度で発光輝度１００ｃｄ／ｍ２を示し 発光効率は１
桁増加であも 実施例３ 有機受光層にポリイミドを用いたメモリー特性を有する
発光素子を製作し九 素子構造は第２図に示すものであ
ａ 下部電極２０２としてＩＴＯを形成したガラス基板
２０１上に受光層２０３として実施例２の方法でＢＰＤ
Ａ−Ｐｈ３を２μｍ成腺すも 発光層には４３０ ｎｍ
に発光ピーク波長を持つ１、１、４．４−テトラフェニ
ル−１，３−ブタジェンとし九Ｂ Ｐ Ｄ Ａ−Ｐ ｈ
３の感度領域は＜５５０ｎｍである。よってＡｌｑａ
の発光ビーク５５０ｎｍでは会わな１．％ 電荷輸送
層２゜５は融点がｉｏｏ℃以下でるのでＢＰＤＡ−Ｐｈ
３の代わりにトリフェニルアミン誘導体ＴＡＤの蒸着Ｍ
５００Ａとし九 透明電極２０６はＩＴＯを室温で成膜
し九 印加電圧−発光輝度特性を第７図に示す。発光特性は履
歴特性を持つ。 ４０ｖ印加で発光状態に移った後８よ
印加電圧を２０ｖ以下に設定するまで発光状態を保つ
。第８図にパルス電圧印加に対する発光特性を示す。
３０ｖバイアス電圧に対してパルス波高＋１５ｖの時４
５ｖ印加されることになり１５０ｃｄ／ｍ２の発光とな
も パルス電圧が無くなった後も発光は維持す４一方パ
ルス波高−１５ｖの時は１５ｖ印加となり消光すもよっ
てパルス印加があるまでは状響を維持するメモリー性の
ある発光素子が実現できた 実施例４ 発光型の空間光変調素子を製作しｒ＝ 素子構造は実
施例３と同様であも この場合は受光層２０３はガラス
基板２０１からの光入射によって光書き込みされも よ
って出力光を発する発光層２０４からの光は受光層２０
３で吸収する必要が無いのでＡｌｑｓとし九 入射光は
アルゴンイオンレーザ−（４８８ｎｍ）とした 入射光
強度に対する発光輝度変化を第９図に示す。非線形特性
を持つ。
光閾値素子としても応用できも この場合はメモリー性
を持たないた敢 入射光がある時のみ発光すム 一方今
光層２０４を実施例３と同じにするとメモリー性が生じ
も 即ち光書き込、みされ発光状態になった部分は入射
光が無くなった後も発光を維持す、４９１０図にその変
化を示す。印加電圧３５ｖの状態で入射光が照射される
と受光層２０３は電圧降下し 発光層２０４、輸送層２
０５に電界が集中し 発光状態となム 入射光がなくて
も受光層は発光層からの照射によって低抵抗な状態を維
持し 発光は持続すも 印加電圧が５Ｖ以下となって消
光状態になり、 もとの３５ｖ状態に戻っても受光層２
０３は高抵抗になっているので消光は持続する。
を持たないた敢 入射光がある時のみ発光すム 一方今
光層２０４を実施例３と同じにするとメモリー性が生じ
も 即ち光書き込、みされ発光状態になった部分は入射
光が無くなった後も発光を維持す、４９１０図にその変
化を示す。印加電圧３５ｖの状態で入射光が照射される
と受光層２０３は電圧降下し 発光層２０４、輸送層２
０５に電界が集中し 発光状態となム 入射光がなくて
も受光層は発光層からの照射によって低抵抗な状態を維
持し 発光は持続すも 印加電圧が５Ｖ以下となって消
光状態になり、 もとの３５ｖ状態に戻っても受光層２
０３は高抵抗になっているので消光は持続する。
実施例５
実施例４の有機発光素子素子を使って光ニュラルネット
ワークを構成し その機能動作を確認した 第１１図に
構成を示す。直交学習法を用いており、実施例３の発光
素子をもちいた入射画像１１１、マイクロレンズアレイ
１１２、学習マスクパターン１１３、実施例４の有機発
光素子による光しきい値素子１１４からなも 入力画像
１１１は７Ｘ８のマトリックスでアルファベット２６文
字を表示する。画像入力はメモリー性を使へ各画素に電
気的に書き込む。学習マスクパターン１１３は４９Ｘ６
４のマトリックスからなり、直交学習法で求めた８階調
表示を透過光強度で表現できるように透過率を変化させ
も 光しきい値素子１１４は７×８のマトリックスであ
り、各画素にはマイクロレンズアレイ１１３で７×８ケ
のマスクパターンからの透過光が集光されている。第９
図に示す光非線形特性に依って発光する。このシステム
を用いてアルファベット２６文字の連想させたところ１
００％の認識率で回答し一実施例６ 実施例２の有機発光素子構造において、発光層に青色と
して実施例３の１、 ｌ、４．４−テトラフェニル−１
、３−ブタジェン、緑色としてＡｌｑｓ、 赤色とし
てペリレンの３原色を画素に展開してフルカラーデスプ
レイを作製し九 この画像表示装置（よ 発光輝度５０ｆＬ時の半減寿命
において、約５００〜１０００時間を達成することがで
きな また エネルギー変換効率（飄０．５〜０．８％
であっな 本発明により、長寿命へ 低電圧で安定に駆
動す黴 高輝度マルチカラーデイスプレィを実現するこ
とができ九発明の効果 本発明によれ（′Ｌ −数式（イ）の高分子を電荷輸送
層あるいは受光層とすることにより、長寿命Ｑ 低電圧
で安定に駆動すべ 高輝度デイスプレィを実現すること
ができも また外部からの光照射で光書き込み可能な空間光変調素
子をできも これは光ニューラルネットワークシステム
を代表とする光コンピユーテイングシステムの構成デバ
イスに最適であム
ワークを構成し その機能動作を確認した 第１１図に
構成を示す。直交学習法を用いており、実施例３の発光
素子をもちいた入射画像１１１、マイクロレンズアレイ
１１２、学習マスクパターン１１３、実施例４の有機発
光素子による光しきい値素子１１４からなも 入力画像
１１１は７Ｘ８のマトリックスでアルファベット２６文
字を表示する。画像入力はメモリー性を使へ各画素に電
気的に書き込む。学習マスクパターン１１３は４９Ｘ６
４のマトリックスからなり、直交学習法で求めた８階調
表示を透過光強度で表現できるように透過率を変化させ
も 光しきい値素子１１４は７×８のマトリックスであ
り、各画素にはマイクロレンズアレイ１１３で７×８ケ
のマスクパターンからの透過光が集光されている。第９
図に示す光非線形特性に依って発光する。このシステム
を用いてアルファベット２６文字の連想させたところ１
００％の認識率で回答し一実施例６ 実施例２の有機発光素子構造において、発光層に青色と
して実施例３の１、 ｌ、４．４−テトラフェニル−１
、３−ブタジェン、緑色としてＡｌｑｓ、 赤色とし
てペリレンの３原色を画素に展開してフルカラーデスプ
レイを作製し九 この画像表示装置（よ 発光輝度５０ｆＬ時の半減寿命
において、約５００〜１０００時間を達成することがで
きな また エネルギー変換効率（飄０．５〜０．８％
であっな 本発明により、長寿命へ 低電圧で安定に駆
動す黴 高輝度マルチカラーデイスプレィを実現するこ
とができ九発明の効果 本発明によれ（′Ｌ −数式（イ）の高分子を電荷輸送
層あるいは受光層とすることにより、長寿命Ｑ 低電圧
で安定に駆動すべ 高輝度デイスプレィを実現すること
ができも また外部からの光照射で光書き込み可能な空間光変調素
子をできも これは光ニューラルネットワークシステム
を代表とする光コンピユーテイングシステムの構成デバ
イスに最適であム
【図面の簡単な説明】
第１図及び９Ｊ２図は本発明の有機発光素子の一実施例
の断面医 第３図は実施例１における有機発光素子の電
圧電流特性医 第４図は実施例１における有機発光素子
の電流発光輝度特性医 第５図は本発明の有機発光素子
の製造に用いた真空成膜装置の概略医 第６図は実施例
２における有機発光素子の電流発光輝度特性医 第７図
は実施例３における有機発光素子の電圧発光輝度特性は
第８図は実施例３における有機発光素子のメモリー特性
医 第９図は実施例４における有機発光素子の入射光強
度に対する発光輝度変化を表わすグラフ、第１０図は実
施例４に於ける有機発光素子の入射光に対するメモリー
特性医 第１１図は実施例５における光ニューラルネッ
トワークシステムの概略図であも １０１・・透明絶縁性基板 １０２・・透明電極
１０３・・電荷輸送＃ １０４・・有機発光１１．
１０５・・上部電極 １０６・・有機発光素子素子
、 ２０１・・基板、 ２０２・・下部電極 ２
０３・・有機受光凰 ２０４・・有機発光凰 ２０
５・・電荷輸送恩２０６・・透明電極 ２０７・・有
機発光素子。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名１３ 図 ＩＯπ 印加電圧 ！０ツ ガラス蟇犠 発光 に 部 電 ら 輛情賛光素子 蟇 叛 下部前１ ２０５−１衝輸送１ 浪−遥甲電憧 ′２０７−角激登生素子 寡 ４ 歯 ！ ｔｏ ｔｏｏ ｒｏｏ。 ｇＥ爪密Ｉｔ（ｍＡ／Ｃｍす 真空惜 蟇 叛 蟇伍７１０坪こ一ター シ ャ ッ タ − 加？ 用 電 及 ルツボ（イ） 真 空 プ ン ブ 匍 ６θ 電 圧 Ｃｖ） ＢＰｒ）Ａ−Ｐｈ５ ＢＰＤＡ−Ｐｈ３ ＢＰＤＡ−Ｐｈ４ ＢＰＤＡ−Ｐｈ２ （ｍＡ／ｃｍす （ｍｓ） 入＠た彊慢（ｙｎｗ／ ｃｍ’ ） 第１０図 ＋０ ２０ ｒ ４ｆ） ５０時 間
（ｒｎｓ） −６； 第１１図 一人力画イｔ マイクロしりスフレイ −学習マスクパターフ 光 し さ ｕｉｉ＊ 子
の断面医 第３図は実施例１における有機発光素子の電
圧電流特性医 第４図は実施例１における有機発光素子
の電流発光輝度特性医 第５図は本発明の有機発光素子
の製造に用いた真空成膜装置の概略医 第６図は実施例
２における有機発光素子の電流発光輝度特性医 第７図
は実施例３における有機発光素子の電圧発光輝度特性は
第８図は実施例３における有機発光素子のメモリー特性
医 第９図は実施例４における有機発光素子の入射光強
度に対する発光輝度変化を表わすグラフ、第１０図は実
施例４に於ける有機発光素子の入射光に対するメモリー
特性医 第１１図は実施例５における光ニューラルネッ
トワークシステムの概略図であも １０１・・透明絶縁性基板 １０２・・透明電極
１０３・・電荷輸送＃ １０４・・有機発光１１．
１０５・・上部電極 １０６・・有機発光素子素子
、 ２０１・・基板、 ２０２・・下部電極 ２
０３・・有機受光凰 ２０４・・有機発光凰 ２０
５・・電荷輸送恩２０６・・透明電極 ２０７・・有
機発光素子。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名１３ 図 ＩＯπ 印加電圧 ！０ツ ガラス蟇犠 発光 に 部 電 ら 輛情賛光素子 蟇 叛 下部前１ ２０５−１衝輸送１ 浪−遥甲電憧 ′２０７−角激登生素子 寡 ４ 歯 ！ ｔｏ ｔｏｏ ｒｏｏ。 ｇＥ爪密Ｉｔ（ｍＡ／Ｃｍす 真空惜 蟇 叛 蟇伍７１０坪こ一ター シ ャ ッ タ − 加？ 用 電 及 ルツボ（イ） 真 空 プ ン ブ 匍 ６θ 電 圧 Ｃｖ） ＢＰｒ）Ａ−Ｐｈ５ ＢＰＤＡ−Ｐｈ３ ＢＰＤＡ−Ｐｈ４ ＢＰＤＡ−Ｐｈ２ （ｍＡ／ｃｍす （ｍｓ） 入＠た彊慢（ｙｎｗ／ ｃｍ’ ） 第１０図 ＋０ ２０ ｒ ４ｆ） ５０時 間
（ｒｎｓ） −６； 第１１図 一人力画イｔ マイクロしりスフレイ −学習マスクパターフ 光 し さ ｕｉｉ＊ 子
Claims (5)
- （１）構成要素として少なくとも有機発光層と有機電荷
輸送層とを有する有機発光素子において、前記有機電荷
輸送層が一般式（イ）で表される高分子よりなることを
特徴とする有機発光素子。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ｎ≧２、ｉ＝１，２，・・・，ｎ Ｘ＿１：Ｏ，Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅのいずれか Ｙ＿１：芳香族或は置換芳香族基 - （２）高分子が一般式（ロ）で表せられるポリイミドで
あることを特徴とする請求項１記載の有機発光素子。 ▲数式、化学式、表等があります▼ Ｚ： 芳香族を含む基 - （３）構成要素として少なくとも有機発光層と有機受光
層を有する有機発光素子において、有機受光層が一般式
（イ）で表される高分子よりなることを特徴とする有機
発光素子。 - （４）高分子が一般式（ロ）で表せられるポリイミドで
あることを特徴とする請求項３記載の有機発光素子。 - （５）有機発光層より発光する光の波長が有機受光層の
吸収端波長より短いことを特徴とする請求項３記載の有
機発光素子。
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| DE69118615T DE69118615T2 (de) | 1990-08-08 | 1991-08-08 | Organisches lichtemittierendes Bauelement sowie dessen Herstellung und Verwendung |
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| US6497969B2 (en) | 1997-09-05 | 2002-12-24 | Nessdisplay Co., Ltd. | Electroluminescent device having an organic layer including polyimide |
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-
1990
- 1990-08-08 JP JP21105690A patent/JP2712784B2/ja not_active Expired - Fee Related
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