JPH0950887A - 有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセンス素子

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JPH0950887A
JPH0950887A JP7219743A JP21974395A JPH0950887A JP H0950887 A JPH0950887 A JP H0950887A JP 7219743 A JP7219743 A JP 7219743A JP 21974395 A JP21974395 A JP 21974395A JP H0950887 A JPH0950887 A JP H0950887A
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organic
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electrode
emitting layer
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Yuji Hamada
祐次 浜田
Kenji Sano
健志 佐野
Kenichi Shibata
賢一 柴田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 緑色に発光する有機発光層が簡単に真空蒸着
によって形成することができ、有機EL素子の生産性が
向上すると共に、有機発光層の形成時にキャリア輸送層
に使用した有機材料が劣化するということもなく、簡単
に適当な緑色発光が得られる有機EL素子を提供する。 【解決手段】 有機エレクトロルミネッセンス素子にお
けるホール注入電極2と電子注入電極5との間に、少な
くとも2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾー
ル誘導体を含有する有機発光層4を設けるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ホール注入電極
と電子注入電極との間に、少なくとも有機発光材料を含
有する有機発光層が設けられてなる有機エレクトロルミ
ネッセンス素子に係り、特に、簡単に緑色の発光が得ら
れる有機エレクトロルミネッセンス素子に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年、平面発光素子の一つとして、エレ
クトロルミネッセンス素子(以下、EL素子と略す。)
が注目されている。
【0003】そして、このEL素子は、使用する材料に
よって無機EL素子と有機EL素子とに大別され、無機
EL素子は、一般に発光部に高電界を作用させ、電子を
この高電界中で加速して発光中心に衝突させ、これによ
り発光中心を励起させて発光させるようになっている一
方、有機EL素子は、電子注入電極とホール注入電極と
からそれぞれ電子とホールとを発光部内に注入し、この
ように注入された電子とホールとを発光中心で再結合さ
せて、有機分子を励起状態にし、この有機分子が励起状
態から基底状態に戻るときに蛍光を発光するようになっ
ている。
【0004】ここで、上記の無機EL素子の場合、高電
界を作用させるために、その駆動電圧として100〜2
00Vと高い電圧を必要とするのに対し、有機EL素子
においては、5〜20V程度の低い電圧で駆動できると
いう利点があり、近年、このような有機EL素子につい
て様々な研究が行なわれるようになった。
【0005】そして、上記の有機EL素子における素子
構造として、ホール注入電極と電子注入電極との間にホ
ール輸送層と発光層と電子輸送層とを積層させたDH構
造と称される三層構造のものや、ホール注入電極と電子
注入電極との間にホール輸送層と電子輸送性に富む発光
層とが積層されたSH−A構造と称される二層構造のも
のや、ホール注入電極と電子注入電極との間にホール輸
送性に富む発光層と電子輸送層とが積層されたSH−B
構造と称される二層構造のものが開発されている。
【0006】また、このような有機EL素子において
は、発光層に使用する有機発光材料を適当に選択するこ
とによって様々な色彩に発光する発光素子が得られ、近
年においては、マルチカラーやフルカラーの表示装置と
して利用するために、発光層に使用する有機発光材料に
ついて検討されている。
【0007】そして、このように有機EL素子をマルチ
カラーやフルカラーの表示装置として利用するにあた
り、色の三原色の一つである緑色の発光が得られる有機
発光材料について従来より種々の開発が行なわれてお
り、このような有機発光材料としては、一般にトリス
(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム(以下、Al
q3と略す。)等が広く利用されていた。
【0008】また、上記のような有機発光材料を用いて
有機発光層を形成する場合、一般に抵抗加熱を行ない真
空蒸着により上記の有機発光材料の蒸着膜を形成するよ
うにしていた。
【0009】ここで、上記のように緑色の発光が得られ
る有機発光材料として一般に利用されているAlq3 の
場合、その融点が412℃で昇華性が悪く、上記のよう
に真空蒸着させるにあたっては、抵抗加熱によって30
0℃程度まで加熱させる必要があり、有機発光層の形成
に多くのエネルギーが必要になり、コストが高く付いて
生産性が悪く、また成膜時における温度を高くするた
め、これによりキャリア輸送層に使用した有機材料が劣
化する等の問題もあった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、有機EL
素子における上記のような問題を解決することを課題と
するものであり、高い温度まで加熱しなくても緑色に発
光する有機発光層が簡単に真空蒸着によって形成するこ
とができ、有機EL素子の生産性が向上すると共に、有
機発光層の形成時にキャリア輸送層に使用した有機材料
が劣化するということもなく、簡単に適当な緑色発光が
得られる有機EL素子を提供することを課題とするもの
である。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明における有機エ
レクトロルミネッセンス素子においては、上記のような
課題を解決するため、ホール注入電極と電子注入電極と
の間に、少なくとも2−(2−ヒドロキシフェニル)ベ
ンゾチアゾール誘導体を含有する有機発光層を設けるよ
うにしたのである。
【0012】ここで、この発明の有機EL素子におい
て、有機発光層に含有させる2−(2−ヒドロキシフェ
ニル)ベンゾチアゾール誘導体としては、下記の化1に
示した2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾー
ル(BTZ)の他に、このBTZのベンゼン環に置換基
が結合したものや、このベンゼン環と結合して多環芳香
族化合物を形成したものを用いることができる。
【0013】
【化1】
【0014】また、この発明の有機EL素子において
は、有機発光層を形成するにあたり、有機発光層を2−
(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾール誘導体で
形成する他、この2−(2−ヒドロキシフェニル)ベン
ゾチアゾール誘導体を有機発光層におけるドーパントと
して用いることも可能である。
【0015】また、この発明の有機EL素子において
は、そのホール注入電極として、金やITO(インジウ
ム−スズ酸化物)等の仕事関数の大きな材料を用いるよ
うにする一方、電子注入電極としては、マグネシウム等
の仕事関数の小さな電極材料を用いるようにし、EL光
を取り出すために、少なくとも一方の電極を透明にする
必要があり、一般にはホール注入電極に透明で仕事関数
の大きいITOを用いるようにする。
【0016】また、この発明における有機EL素子の素
子構造は、前記のDH構造,SH−A構造,SH−B構
造の何れの構造のものであっても良く、さらに上記の有
機発光層の他に、他の色彩の発光を行なう有機発光層を
設け、マルチカラーやフルカラーの発光を行なうように
することも可能である。
【0017】
【作用】この発明における有機EL素子においては、上
記のようにその有機発光層に2−(2−ヒドロキシフェ
ニル)ベンゾチアゾール誘導体を用いるため、前記のよ
うに抵抗加熱を行ない真空蒸着により有機発光層を形成
する場合において、この2−(2−ヒドロキシフェニ
ル)ベンゾチアゾール誘導体の融点が一般に前記のAl
q3 に比べて低く、例えば、2−(2−ヒドロキシフェ
ニル)ベンゾチアゾールにおいては、その融点が129
℃と低くて昇華性がAlq3 に比べて高くなっており、
有機発光層を形成する際における加熱温度が100℃程
度でよく、有機発光層の形成に要するエネルギーが少な
くて済み、製造コストが安くなると共に、その生産性も
向上し、さらに有機発光層を形成する際の加熱によって
キャリア輸送層等に使用した他の有機材料が劣化すると
いうことも少なくなる。
【0018】
【実施例】以下、この発明の実施例に係る有機EL素子
を添付図面に基づいて具体的に説明する。
【0019】(実施例1)この実施例1における有機E
L素子は、図1に示すように、ガラス基板1上に、イン
ジウム−スズ酸化物(以下、ITOという。)で構成さ
れて膜厚が1000Åになった透明なホール注入電極2
と、下記の化2に示すN,N’−ジフェニル−N,N’
−ビス(3−メチルフェニル)−1,1’−ビフェニル
−4,4’−ジアミン(以下、TPDという。)で構成
されて膜厚が500Åになったホール輸送層3と、前記
の化1に示した2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾ
チアゾール(BTZ)で構成されて膜厚が500Åにな
った有機発光層4と、マグネシウム・インジウム合金で
構成されて膜厚が2000Åになった電子注入電極5と
が順々に形成されたSH−A構造になっている。そし
て、上記のホール注入電極2と電子注入電極5とにそれ
ぞれリード線を接続して、ホール注入電極2に+、電子
注入電極6に−のバイアス電圧を印加させるようになっ
ている。
【0020】
【化2】
【0021】ここで、この実施例の有機EL素子を製造
する方法を具体的に説明すると、先ず、ITOで構成さ
れたホール注入電極2が表面に形成されたガラス基板1
を中性洗剤により洗浄した後、これをアセトン中で20
分間、エタノール中で20分間それぞれ超音波洗浄し、
さらに上記のガラス基板1を沸騰したエタノール中に約
1分間入れて取り出した後、このガラス基板1をすぐに
送風乾燥させた。
【0022】次いで、このガラス基板1上に形成された
上記のホール注入電極2上に前記のTPDを真空蒸着さ
せてホール輸送層3を形成した後、このホール輸送層3
上に前記のBTZを真空蒸着させて発光層4を形成し、
さらにこの発光層4上にマグネシウム・インジウム合金
を真空蒸着させて電子注入電極5を形成した。なお、こ
れらの真空蒸着は、何れも真空度1×10-6Torr
で、基板温度制御なしの条件で行なった。
【0023】そして、この実施例1の有機EL素子にお
けるホール注入電極2を+、電子注入電極6を−にバイ
アスして電圧を印加すると、11Vの電圧で最高輝度が
100cd/m2 の緑色発光が得られた。
【0024】(実施例2)この実施例における有機EL
素子においては、上記の実施例1における有機発光層4
だけを変更させるようにした。
【0025】ここで、この実施例2の有機EL素子にお
いては、有機発光層4におけるホスト材料に下記の化3
に示すビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナ
ト)ベリリウム(以下、BeBq2 という。)を使用す
る一方、ドーパントとして前記の化1に示したBTZを
使用し、共蒸着法によって上記のBeBq2 中にBTZ
が5重量%含有されて膜厚が500Åになった有機発光
層4を設けるようにし、それ以外については、上記実施
例1と同様にして有機EL素子を得た。
【0026】
【化3】
【0027】そして、この実施例2の有機EL素子にお
けるホール注入電極2を+、電子注入電極6を−にバイ
アスして電圧を印加すると、12Vの電圧で最高輝度が
2000cd/m2 の緑色発光が得られた。
【0028】なお、上記実施例1,2の各有機EL素子
においては、素子構造がSH−A構造になった有機EL
素子の例を示しただけであるが、この発明における有機
EL素子はSH−A構造のものに限られず、前記のDH
構造やSH−B構造のものであっても同様の効果が得ら
れる。
【0029】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
有機EL素子においては、その有機発光層に2−(2−
ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾール誘導体を用いる
ようにしたため、前記のようにAlq3 に比べて有機発
光層の形成に要するエネルギーが少なくて済み、適当な
緑色発光が得られる有機EL素子の製造コストが安くな
ると共に、その生産性も向上した。
【0030】さらに、この発明における有機EL素子に
おいては、有機発光層を形成する際の加熱によってキャ
リア輸送層等に使用した他の有機材料が劣化するという
ことも少なくなり、安定した緑色発光が得られるように
なった。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例における有機EL素子の概略
説明図である。
【符号の説明】
1 ガラス基板 2 ホール注入電極 3 ホール輸送層 4 有機発光層 5 電子注入電極

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ホール注入電極と電子注入電極との間
    に、少なくとも2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾ
    チアゾール誘導体を含有する有機発光層が設けられてい
    ることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素
    子。
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