JPH11260558A - 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Info
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- JPH11260558A JPH11260558A JP10057132A JP5713298A JPH11260558A JP H11260558 A JPH11260558 A JP H11260558A JP 10057132 A JP10057132 A JP 10057132A JP 5713298 A JP5713298 A JP 5713298A JP H11260558 A JPH11260558 A JP H11260558A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】電子注入障壁を低減し、発光効率に優れた有機
エレクトロルミネッセンス素子を得る。 【解決手段】陽極２、発光層３、有機界面層４、陰極５
とを有し、有機界面層として特定のハロゲン化したキレ
ート錯体を用いる。 （上記式中、Ｒ１〜Ｒ６は夫々独立して水素、ハロゲン
元素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリー
ルオキシ基、アシル基、アラルキル基を、Ｍは金属原子
を、ｍは１〜３の整数を、Ｌはアルコキシ基及びアリー
ルオキシ基の何れかを、ｐは０、１又は２を夫々表し、
Ｒ１〜Ｒ６のうち、少なくとも１個はハロゲン元素であ
る。）
エレクトロルミネッセンス素子を得る。 【解決手段】陽極２、発光層３、有機界面層４、陰極５
とを有し、有機界面層として特定のハロゲン化したキレ
ート錯体を用いる。 （上記式中、Ｒ１〜Ｒ６は夫々独立して水素、ハロゲン
元素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリー
ルオキシ基、アシル基、アラルキル基を、Ｍは金属原子
を、ｍは１〜３の整数を、Ｌはアルコキシ基及びアリー
ルオキシ基の何れかを、ｐは０、１又は２を夫々表し、
Ｒ１〜Ｒ６のうち、少なくとも１個はハロゲン元素であ
る。）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フラットディスプ
レイや平面光源等に使用される有機エレクトロルミネッ
センス素子に関する。
レイや平面光源等に使用される有機エレクトロルミネッ
センス素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の情報通信分野における急速な技術
開発の進展に伴い、ＣＲＴに代わるフラットディスプレ
イに大きな期待が寄せられている。なかでもエレクトロ
ルミネッセンス素子（以下ＥＬ素子とする）は、高速応
答性、視認性、輝度等の点に優れるため盛んに研究が行
われている。
開発の進展に伴い、ＣＲＴに代わるフラットディスプレ
イに大きな期待が寄せられている。なかでもエレクトロ
ルミネッセンス素子（以下ＥＬ素子とする）は、高速応
答性、視認性、輝度等の点に優れるため盛んに研究が行
われている。
【０００３】現在、実用化されているＺｎＳ／Ｍｎ系の
無機ＥＬ素子では、駆動電圧が１００Ｖ程度と高く、充
分な輝度も得られない等の問題点がある。一方、有機蛍
光物質の電界発光は古くから知られ、アントラセン単結
晶等を使用した多くの研究が行われたが、駆動電圧が高
く発光輝度も低いことから実用的なデバイスの開発まで
には至らなかった。
無機ＥＬ素子では、駆動電圧が１００Ｖ程度と高く、充
分な輝度も得られない等の問題点がある。一方、有機蛍
光物質の電界発光は古くから知られ、アントラセン単結
晶等を使用した多くの研究が行われたが、駆動電圧が高
く発光輝度も低いことから実用的なデバイスの開発まで
には至らなかった。
【０００４】しかし、１９８７年に米国コダック社のＴ
ａｎｇらによって発表された有機ＥＬ素子は、１０Ｖ以
下の直流低電圧駆動が可能で、１０００ｃｄ／ｍ2 と高
い輝度が得られ、発光効率も１．５ ｌｍ／Ｗと優れて
いた（Appl.Phys.Lett.,51,913(1987)）。
ａｎｇらによって発表された有機ＥＬ素子は、１０Ｖ以
下の直流低電圧駆動が可能で、１０００ｃｄ／ｍ2 と高
い輝度が得られ、発光効率も１．５ ｌｍ／Ｗと優れて
いた（Appl.Phys.Lett.,51,913(1987)）。
【０００５】この発表により、無機のＥＬ素子に比較し
低電圧での駆動、有機分子の設計による多色化などの長
所が示されたことで、新規有機材料、新規陰極材料など
数多くの有機ＥＬ素子の研究が行われるようになった。
低電圧での駆動、有機分子の設計による多色化などの長
所が示されたことで、新規有機材料、新規陰極材料など
数多くの有機ＥＬ素子の研究が行われるようになった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】Ｔａｎｇらによって開
発された有機ＥＬ素子は、キャリアの輸送に有利な正孔
輸送層と電子輸送層を積層した素子構造を有し、陰極に
は電子の注入に有利な低仕事関数のＭｇ−Ａｇ合金陰極
（原子比率１０：１）を使用している。
発された有機ＥＬ素子は、キャリアの輸送に有利な正孔
輸送層と電子輸送層を積層した素子構造を有し、陰極に
は電子の注入に有利な低仕事関数のＭｇ−Ａｇ合金陰極
（原子比率１０：１）を使用している。
【０００７】発光層のトリス（８−キノリノール）アル
ミニウム錯体（ＡＬＱ）のＬＵＭＯの準位は約３．１ｅ
Ｖ、陰極のＭｇ−Ａｇの仕事関数は約３．８ｅＶであ
り、０．７ｅＶの電子注入障壁がある。従来は、この有
機ＥＬ素子の電子注入障壁を低減し、素子の駆動電圧を
下げるために、仕事関数の低い陰極材料の開発が行われ
てきた。さらに発光効率を向上させることが望まれてき
た。
ミニウム錯体（ＡＬＱ）のＬＵＭＯの準位は約３．１ｅ
Ｖ、陰極のＭｇ−Ａｇの仕事関数は約３．８ｅＶであ
り、０．７ｅＶの電子注入障壁がある。従来は、この有
機ＥＬ素子の電子注入障壁を低減し、素子の駆動電圧を
下げるために、仕事関数の低い陰極材料の開発が行われ
てきた。さらに発光効率を向上させることが望まれてき
た。
【０００８】本発明の目的は、上記従来技術の実情に鑑
みてなされたものであり、その目的は電子注入障壁を低
減し、発光効率に優れた有機ＥＬ素子を提供することに
ある。
みてなされたものであり、その目的は電子注入障壁を低
減し、発光効率に優れた有機ＥＬ素子を提供することに
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するためになされたものであり、少なくとも陽極、有
機発光性物質を含む発光層、陰極とからなる有機ＥＬ素
子であって、上記発光層と上記陰極との間に少なくとも
下記一般式（１）で表されるキレート錯体を含む界面有
機層を設けたことを特徴とする有機ＥＬ素子。
決するためになされたものであり、少なくとも陽極、有
機発光性物質を含む発光層、陰極とからなる有機ＥＬ素
子であって、上記発光層と上記陰極との間に少なくとも
下記一般式（１）で表されるキレート錯体を含む界面有
機層を設けたことを特徴とする有機ＥＬ素子。
【００１０】
【化２】
【００１１】（上記式中、Ｒ1 〜Ｒ6 は夫々独立して水
素、ハロゲン元素、アルキル基、アルコキシ基、アリー
ル基、アリールオキシ基、アシル基、アラルキル基を、
Ｍは金属原子を、ｍは１〜３の整数を、Ｌはアルコキシ
基及びアリールオキシ基の何れかを、ｐは０、１又は２
を夫々表し、Ｒ1 〜Ｒ6 のうち、少なくとも１個はハロ
ゲン元素である。）
素、ハロゲン元素、アルキル基、アルコキシ基、アリー
ル基、アリールオキシ基、アシル基、アラルキル基を、
Ｍは金属原子を、ｍは１〜３の整数を、Ｌはアルコキシ
基及びアリールオキシ基の何れかを、ｐは０、１又は２
を夫々表し、Ｒ1 〜Ｒ6 のうち、少なくとも１個はハロ
ゲン元素である。）
【００１２】また、上記界面有機層が、アルカリ金属、
アルカリ土類金属及び希土類金属からなる群から選ばれ
る少なくとも１種を含む金属又は合金を含むことを特徴
とする有機ＥＬ素子を提供する。
アルカリ土類金属及び希土類金属からなる群から選ばれ
る少なくとも１種を含む金属又は合金を含むことを特徴
とする有機ＥＬ素子を提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の有機ＥＬ素子は、少なく
とも陽極、有機発光性物質を含む発光層、特定のキレー
ト錯体を含む界面有機層、陰極とを積層している。この
ハロゲン元素を含む式１のキレート錯体を含む界面有機
層を用いることにより、発光効率の高い有機ＥＬ素子を
得ることができる。
とも陽極、有機発光性物質を含む発光層、特定のキレー
ト錯体を含む界面有機層、陰極とを積層している。この
ハロゲン元素を含む式１のキレート錯体を含む界面有機
層を用いることにより、発光効率の高い有機ＥＬ素子を
得ることができる。
【００１４】以下、本発明の有機ＥＬ素子について、添
付図面に従って説明する。図１は本発明における有機Ｅ
Ｌ素子の代表的な例の断面図である。図１において、１
は基板、２は陽極、３は発光層、４は界面有機層、５は
陰極を示している。本発明では、他に正孔輸送層や電子
輸送層等その他の層を必要により１層又は複数層含むこ
とができ、本発明の特徴部分以外では従来知られている
有機ＥＬ素子の技術を利用できる。
付図面に従って説明する。図１は本発明における有機Ｅ
Ｌ素子の代表的な例の断面図である。図１において、１
は基板、２は陽極、３は発光層、４は界面有機層、５は
陰極を示している。本発明では、他に正孔輸送層や電子
輸送層等その他の層を必要により１層又は複数層含むこ
とができ、本発明の特徴部分以外では従来知られている
有機ＥＬ素子の技術を利用できる。
【００１５】本発明における基板１は、有機ＥＬ素子の
支持体であり、ガラス、プラスチック等が使用される。
プラスチックとしては、ポリカーボネート、ポリメタア
クリレート、ポリサルホン等の透明な基板が好ましく使
用できる。
支持体であり、ガラス、プラスチック等が使用される。
プラスチックとしては、ポリカーボネート、ポリメタア
クリレート、ポリサルホン等の透明な基板が好ましく使
用できる。
【００１６】基板１上には、陽極２としての透明電極が
設けられる。この透明電極としては、通常、インジウム
錫酸化物（ＩＴＯ）薄膜、錫酸化物の膜を使用すること
ができる。また、仕事関数の大きいアルミニウム、金等
の金属、ヨウ化銅等の無機導電性物質、ポリ（３−メチ
ルチオフェン）、ポリピロール、ポリアニリン等の導電
性高分子により構成されてもよい。
設けられる。この透明電極としては、通常、インジウム
錫酸化物（ＩＴＯ）薄膜、錫酸化物の膜を使用すること
ができる。また、仕事関数の大きいアルミニウム、金等
の金属、ヨウ化銅等の無機導電性物質、ポリ（３−メチ
ルチオフェン）、ポリピロール、ポリアニリン等の導電
性高分子により構成されてもよい。
【００１７】この陽極の作製方法としては、真空蒸着
法、スパッタリング法等により行われることが一般的で
あるが、導電性高分子の場合には適当なバインダーとの
溶液を基板上に塗布したり、電解重合により直接基板上
に薄膜を作製することができる。陽極の膜厚は、必要と
する透明性に依存するが、可視光の透過率が６０％以
上、好ましくは８０％以上であり、この場合の膜厚は、
５〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜５００ｎｍであ
る。
法、スパッタリング法等により行われることが一般的で
あるが、導電性高分子の場合には適当なバインダーとの
溶液を基板上に塗布したり、電解重合により直接基板上
に薄膜を作製することができる。陽極の膜厚は、必要と
する透明性に依存するが、可視光の透過率が６０％以
上、好ましくは８０％以上であり、この場合の膜厚は、
５〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜５００ｎｍであ
る。
【００１８】陽極２の上には、発光層３が設けられる。
この発光層の有機発光性物質としては、蛍光量子収率が
高く、さらに電子移動度が高い化合物が有効であり、公
知の有機発光性物質が使用できる。たとえば、ＡＬＱが
有名である。この他にも、８−キノリノールのベリリウ
ム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、スカンジウム等
の金属錯体が好ましく使用できる。
この発光層の有機発光性物質としては、蛍光量子収率が
高く、さらに電子移動度が高い化合物が有効であり、公
知の有機発光性物質が使用できる。たとえば、ＡＬＱが
有名である。この他にも、８−キノリノールのベリリウ
ム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、スカンジウム等
の金属錯体が好ましく使用できる。
【００１９】このような発光層３の膜厚は、通常１０〜
２００ｎｍであり、好ましくは、２０〜８０ｎｍであ
る。素子の発光効率を向上させると同時に多色化を可能
にする方法として、発光層中に別の蛍光量子収率の高い
色素材料をドープすることもできる。
２００ｎｍであり、好ましくは、２０〜８０ｎｍであ
る。素子の発光効率を向上させると同時に多色化を可能
にする方法として、発光層中に別の蛍光量子収率の高い
色素材料をドープすることもできる。
【００２０】このようなドープ色素材料としては、公知
の材料を使用することができ、たとえば、スチルベン系
色素、オキサゾール系色素、シアニン系色素、キサンテ
ン系色素、オキサジン系色素、ペリレン系色素、クマリ
ン系色素、アクリジン系色素等のレーザ用色素やアント
ラセン誘導体、ナフタセン誘導体、ペンタセン誘導体、
ピレン誘導体、ペリレン誘導体等の芳香族炭化水素系物
質、キナクリドン誘導体、テトフェニルブタジエン、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（ＤＣＭ）等、幅広く使用
することができる。
の材料を使用することができ、たとえば、スチルベン系
色素、オキサゾール系色素、シアニン系色素、キサンテ
ン系色素、オキサジン系色素、ペリレン系色素、クマリ
ン系色素、アクリジン系色素等のレーザ用色素やアント
ラセン誘導体、ナフタセン誘導体、ペンタセン誘導体、
ピレン誘導体、ペリレン誘導体等の芳香族炭化水素系物
質、キナクリドン誘導体、テトフェニルブタジエン、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（ＤＣＭ）等、幅広く使用
することができる。
【００２１】本発明においては、この発光層３と陰極５
との間に、少なくとも下記一般式（１）で表されるキレ
ート錯体を含む界面有機層４が設けられる。この界面有
機層の膜厚は、通常０．３〜５０ｎｍであり、駆動電圧
を下げる点で特に０．５〜２０ｎｍであることが好まし
い。本発明で使用される下記一般式（１）で表されるキ
レート錯体は、ハロゲン元素の導入により分子のＬＵＭ
Ｏ（最低空軌道）の準位が陰極に使用される金属材料の
仕事関数に近づく効果がある。従って、電子の注入障壁
が低減され、低電圧での駆動が可能となり発光効率が向
上する。
との間に、少なくとも下記一般式（１）で表されるキレ
ート錯体を含む界面有機層４が設けられる。この界面有
機層の膜厚は、通常０．３〜５０ｎｍであり、駆動電圧
を下げる点で特に０．５〜２０ｎｍであることが好まし
い。本発明で使用される下記一般式（１）で表されるキ
レート錯体は、ハロゲン元素の導入により分子のＬＵＭ
Ｏ（最低空軌道）の準位が陰極に使用される金属材料の
仕事関数に近づく効果がある。従って、電子の注入障壁
が低減され、低電圧での駆動が可能となり発光効率が向
上する。
【００２２】
【化３】
【００２３】なお、上記式中、Ｒ1 〜Ｒ6 は夫々独立し
て水素、ハロゲン元素、アルキル基、アルコキシ基、ア
リール基、アリールオキシ基、アシル基、アラルキル基
を、Ｍは金属原子を、ｍは１〜３の整数を、Ｌはアルコ
キシ基及びアリールオキシ基の何れかを、ｐは０、１又
は２を夫々表し、Ｒ1 〜Ｒ6 のうち、少なくとも１個は
ハロゲン元素である。
て水素、ハロゲン元素、アルキル基、アルコキシ基、ア
リール基、アリールオキシ基、アシル基、アラルキル基
を、Ｍは金属原子を、ｍは１〜３の整数を、Ｌはアルコ
キシ基及びアリールオキシ基の何れかを、ｐは０、１又
は２を夫々表し、Ｒ1 〜Ｒ6 のうち、少なくとも１個は
ハロゲン元素である。
【００２４】なお、これらアルキル基、アルコキシ基、
アルコキシアルキル基、アリール基、アリールオキシ
基、アシル基、アラルキル基は、さらにその一部の水素
原子が水酸基、ハロゲン元素に置換されていたりアルキ
ル基、アルコシキ基に置換されていているものも含む。
アルコキシアルキル基、アリール基、アリールオキシ
基、アシル基、アラルキル基は、さらにその一部の水素
原子が水酸基、ハロゲン元素に置換されていたりアルキ
ル基、アルコシキ基に置換されていているものも含む。
【００２５】このようなキレート錯体としては、キレー
ト錯体の金属原子が、リチウム、ベリリウム、マグネシ
ウム、アルミニウム、カルシウム、銀、ストロンチウ
ム、亜鉛、カドミウム、ガリウム、インジウム、タリウ
ム、イットリウム、スカンジウム、ランタン、鉛、ジル
コニウム、マンガン等のものが挙げられる。
ト錯体の金属原子が、リチウム、ベリリウム、マグネシ
ウム、アルミニウム、カルシウム、銀、ストロンチウ
ム、亜鉛、カドミウム、ガリウム、インジウム、タリウ
ム、イットリウム、スカンジウム、ランタン、鉛、ジル
コニウム、マンガン等のものが挙げられる。
【００２６】この界面有機層４は、上記の一般式（１）
で表されるキレート錯体のみでもよいし、その働きを疎
外しない範囲内で後述する電子輸送層に用いられるよう
な電子輸送性物質や他の発光物質、陰極に使用されるよ
うな仕事関数が小さい金属又は合金等を含んでいてもよ
い。
で表されるキレート錯体のみでもよいし、その働きを疎
外しない範囲内で後述する電子輸送層に用いられるよう
な電子輸送性物質や他の発光物質、陰極に使用されるよ
うな仕事関数が小さい金属又は合金等を含んでいてもよ
い。
【００２７】一般式（１）で表されるキレート錯体と、
アルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類金属からな
る群から選ばれる少なくとも１種を含む金属との混合層
とすることにより、電子の注入障壁を下げることができ
る。これにより、素子の駆動電圧を下げることができ
る。この混合層を用いる時、混合層中の金属の量は５〜
９０ｗｔ％とすることが好ましい。５ｗｔ％未満又は９
０ｗｔ％を超えると、電子の注入障壁を下げることが充
分できなくなる。特に、２０〜７０ｗｔ％とすることに
より、この効果が大きくなり好ましい。
アルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類金属からな
る群から選ばれる少なくとも１種を含む金属との混合層
とすることにより、電子の注入障壁を下げることができ
る。これにより、素子の駆動電圧を下げることができ
る。この混合層を用いる時、混合層中の金属の量は５〜
９０ｗｔ％とすることが好ましい。５ｗｔ％未満又は９
０ｗｔ％を超えると、電子の注入障壁を下げることが充
分できなくなる。特に、２０〜７０ｗｔ％とすることに
より、この効果が大きくなり好ましい。
【００２８】この混合層中に含まれる金属は、上記金属
を上記割合で含んでいれば、他の金属を含んでいてもよ
く、併用される金属としては、たとえばアルミニウム、
銀、インジウム等が挙げられる。
を上記割合で含んでいれば、他の金属を含んでいてもよ
く、併用される金属としては、たとえばアルミニウム、
銀、インジウム等が挙げられる。
【００２９】また、混合層中に含まれる金属は、合金と
することもでき、合金とする場合には、アルミニウム、
銀、インジウムの１種以上との合金が好ましい。さら
に、この場合、これらの合金１００重量部に対して、ア
ルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類金属からなる
群から選ばれる少なくとも１種の金属を０．０１〜５０
重量部含む合金とすることが好ましい。
することもでき、合金とする場合には、アルミニウム、
銀、インジウムの１種以上との合金が好ましい。さら
に、この場合、これらの合金１００重量部に対して、ア
ルカリ金属、アルカリ土類金属及び希土類金属からなる
群から選ばれる少なくとも１種の金属を０．０１〜５０
重量部含む合金とすることが好ましい。
【００３０】本発明において、陽極２と発光層３の間に
は、必要に応じて正孔輸送層を設けることができる。こ
の正孔輸送材料としては、陽極２からの注入障壁が低
く、さらに正孔移動度が高い材料が使用できる。このよ
うな正孔輸送材料としては、公知の正孔輸送材料が使用
できる。たとえば、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−
ジ（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−
４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）や１，１’−ビス（４−
ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン等の芳
香族ジアミン系化合物、特開平２−３１１５９１号公報
で示されているヒドラゾン化合物が使用することができ
る。
は、必要に応じて正孔輸送層を設けることができる。こ
の正孔輸送材料としては、陽極２からの注入障壁が低
く、さらに正孔移動度が高い材料が使用できる。このよ
うな正孔輸送材料としては、公知の正孔輸送材料が使用
できる。たとえば、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−
ジ（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−
４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）や１，１’−ビス（４−
ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン等の芳
香族ジアミン系化合物、特開平２−３１１５９１号公報
で示されているヒドラゾン化合物が使用することができ
る。
【００３１】また、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールやポ
リシランのような高分子材料も好ましく使用することが
できる（Appl.Phys.Lett.,59,2760(1991) ）。
リシランのような高分子材料も好ましく使用することが
できる（Appl.Phys.Lett.,59,2760(1991) ）。
【００３２】この有機物質の正孔輸送材料の薄膜の作製
方法としては、真空蒸着法、ディップ法、スピンコート
法、ＬＢ法等の種々の方法が適用できる。ピンホール等
の欠陥の無いサブミクロンオーダーの均一な薄膜を作製
するためには、特に、真空蒸着法、スピンコート法が好
ましい。
方法としては、真空蒸着法、ディップ法、スピンコート
法、ＬＢ法等の種々の方法が適用できる。ピンホール等
の欠陥の無いサブミクロンオーダーの均一な薄膜を作製
するためには、特に、真空蒸着法、スピンコート法が好
ましい。
【００３３】スピンコート法の場合には、正孔のトラッ
プとならないバインダー樹脂をコート溶液に溶解して使
用することができる。このようなバインダー樹脂として
は、ポリエーテルサルホン、ポリカーボネート、ポリエ
ステル等が挙げられる。バインダー樹脂の含有量は、正
孔移動度を低下させない１０〜５０重量％が好ましい。
プとならないバインダー樹脂をコート溶液に溶解して使
用することができる。このようなバインダー樹脂として
は、ポリエーテルサルホン、ポリカーボネート、ポリエ
ステル等が挙げられる。バインダー樹脂の含有量は、正
孔移動度を低下させない１０〜５０重量％が好ましい。
【００３４】正孔輸送層の材料としては、上記有機物質
だけではなく、金属カルコゲン化物、金属ハロゲン化
物、金属炭化物、ニッケル酸化物、鉛酸化、銅の沃化
物、鉛の硫化物等のｐ型化合物半導体やｐ型水素化非晶
質シリコン、ｐ型水素化非晶質炭化シリコン等も使用す
ることができる。
だけではなく、金属カルコゲン化物、金属ハロゲン化
物、金属炭化物、ニッケル酸化物、鉛酸化、銅の沃化
物、鉛の硫化物等のｐ型化合物半導体やｐ型水素化非晶
質シリコン、ｐ型水素化非晶質炭化シリコン等も使用す
ることができる。
【００３５】このような無機物質の正孔輸送層は、真空
蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等の通常の公知の手法に
より作製することができる。有機物質、無機物質いずれ
を使用した場合においても正孔輸送層の膜厚は、通常、
１０〜２００ｎｍであり、好ましくは、２０〜８０ｎｍ
である。
蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等の通常の公知の手法に
より作製することができる。有機物質、無機物質いずれ
を使用した場合においても正孔輸送層の膜厚は、通常、
１０〜２００ｎｍであり、好ましくは、２０〜８０ｎｍ
である。
【００３６】本発明においては、陽極２と正孔輸送層と
間に、リーク電流の防止、正孔注入障の低減、密着性向
上等のために、界面層を設けてもよい。このような界面
層材料としては、特開平４−３０８６８８号公報にみら
れるようなトリフェニルアミンの誘導体である４，
４’，４”−トリス｛Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ
−フェニルアミノ｝トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴ
Ａ）や４，４’，４”−トリス｛Ｎ，Ｎ−ジフェニルア
ミノ｝トリフェニルアミン（ＴＤＡＴＡ）や銅フタロシ
アニン等が好ましく使用できる。この界面層を設けると
きの膜厚は、５〜３０ｎｍで好ましく使用できる。
間に、リーク電流の防止、正孔注入障の低減、密着性向
上等のために、界面層を設けてもよい。このような界面
層材料としては、特開平４−３０８６８８号公報にみら
れるようなトリフェニルアミンの誘導体である４，
４’，４”−トリス｛Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ
−フェニルアミノ｝トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴ
Ａ）や４，４’，４”−トリス｛Ｎ，Ｎ−ジフェニルア
ミノ｝トリフェニルアミン（ＴＤＡＴＡ）や銅フタロシ
アニン等が好ましく使用できる。この界面層を設けると
きの膜厚は、５〜３０ｎｍで好ましく使用できる。
【００３７】有機界面層４の上には、陰極５が設けられ
る。陰極には公知の有機ＥＬ用の陰極も含め種々のもの
が使用できる。たとえば、マグネシウム−アルミニウム
合金、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウ
ム合金、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム等
がある。
る。陰極には公知の有機ＥＬ用の陰極も含め種々のもの
が使用できる。たとえば、マグネシウム−アルミニウム
合金、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウ
ム合金、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム等
がある。
【００３８】本発明においては、発光層３と有機界面層
４との間に必要に応じて電子輸送層を設けることができ
る。この電子輸送性物質としては、電子親和力が大きく
電子の移動度が大きい物質が必要であり、このような条
件を満たす物質は、シクロペンタジエン誘導体（特開平
２−２８９６７５号公報）、オキサジアゾール誘導体
（特開平２−２１６７９１号公報）、ビススチリルベン
ゼン誘導体（特開平１−２４５０８７号公報）、ｐ−フ
ェニレン化合物（特開平３−３３１８３号公報）、フェ
ナントロリン誘導体（特開平５−３３１４５９号公
報）、トリアゾール誘導体（特開平７−９０２６０号公
報）等が挙げられる。
４との間に必要に応じて電子輸送層を設けることができ
る。この電子輸送性物質としては、電子親和力が大きく
電子の移動度が大きい物質が必要であり、このような条
件を満たす物質は、シクロペンタジエン誘導体（特開平
２−２８９６７５号公報）、オキサジアゾール誘導体
（特開平２−２１６７９１号公報）、ビススチリルベン
ゼン誘導体（特開平１−２４５０８７号公報）、ｐ−フ
ェニレン化合物（特開平３−３３１８３号公報）、フェ
ナントロリン誘導体（特開平５−３３１４５９号公
報）、トリアゾール誘導体（特開平７−９０２６０号公
報）等が挙げられる。
【００３９】本発明の有機ＥＬ素子においては、大気中
における保存安定性、駆動安定性を確保するために、高
分子膜をコーティングしたり、ガラス封止により大気中
の酸素や水分から遮断してもよい。
における保存安定性、駆動安定性を確保するために、高
分子膜をコーティングしたり、ガラス封止により大気中
の酸素や水分から遮断してもよい。
【００４０】本発明の有機ＥＬ素子は、全面発光体とし
て使用して、液晶表示素子のバックライトや壁面照明素
子として使用したり、パターニングして画素を形成し、
ディスプレイとして使用したりすることができる。
て使用して、液晶表示素子のバックライトや壁面照明素
子として使用したり、パターニングして画素を形成し、
ディスプレイとして使用したりすることができる。
【００４１】
【実施例】以下、本発明の具体的な態様を実施例及び比
較例により説明するが、本発明は必ずしもこれらに限定
されるものではない。
較例により説明するが、本発明は必ずしもこれらに限定
されるものではない。
【００４２】例１（実施例） ガラス基板上に、ＩＴＯを膜厚２００ｎｍで蒸着して陽
極（シート抵抗７Ω／□）を形成した。この陽極上に、
真空蒸着法によりＴＰＤを膜厚６０ｎｍに蒸着して正孔
輸送層を形成した。次いで、ＡＬＱを膜厚５５ｎｍに蒸
着して発光層を形成した。この上に、下記式（２）で表
されるフッ素化アルミニウムキレート錯体を５ｎｍ蒸着
して有機界面層を形成した。最後に、ＭｇとＡｇを共蒸
着して膜厚２００ｎｍのＭｇＡｇ（１０：１）陰極合金
を形成して有機ＥＬ素子を作製した。
極（シート抵抗７Ω／□）を形成した。この陽極上に、
真空蒸着法によりＴＰＤを膜厚６０ｎｍに蒸着して正孔
輸送層を形成した。次いで、ＡＬＱを膜厚５５ｎｍに蒸
着して発光層を形成した。この上に、下記式（２）で表
されるフッ素化アルミニウムキレート錯体を５ｎｍ蒸着
して有機界面層を形成した。最後に、ＭｇとＡｇを共蒸
着して膜厚２００ｎｍのＭｇＡｇ（１０：１）陰極合金
を形成して有機ＥＬ素子を作製した。
【００４３】
【化４】
【００４４】例２（比較例） 例１においてＡＬＱを膜厚６０ｎｍに蒸着し、式（２）
で表される有機界面層を使用しなかったこと以外は例１
と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
で表される有機界面層を使用しなかったこと以外は例１
と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【００４５】例３（実施例） 例１で使用したＩＴＯ付きのガラス基板上に、真空蒸着
法によりＴＰＤを膜厚６０ｎｍに蒸着して正孔輸送層を
形成した。次いで、ＡＬＱとキナクリドンを異なる蒸着
ボートを用いて膜厚６０ｎｍに共蒸着して発光層を形成
した。このときのキナクリドン濃度は０．７ｍｏｌ％で
あった。この上に式（２）で表される物質を５ｎｍに蒸
着して有機界面層を形成した。最後にＭｇとＡｇを共蒸
着して膜厚２００ｎｍのＭｇＡｇ（１０：１）陰極合金
を形成して有機ＥＬ素子を作製した。
法によりＴＰＤを膜厚６０ｎｍに蒸着して正孔輸送層を
形成した。次いで、ＡＬＱとキナクリドンを異なる蒸着
ボートを用いて膜厚６０ｎｍに共蒸着して発光層を形成
した。このときのキナクリドン濃度は０．７ｍｏｌ％で
あった。この上に式（２）で表される物質を５ｎｍに蒸
着して有機界面層を形成した。最後にＭｇとＡｇを共蒸
着して膜厚２００ｎｍのＭｇＡｇ（１０：１）陰極合金
を形成して有機ＥＬ素子を作製した。
【００４６】例４（実施例） 例１において陰極をＭｇＡｇ合金の代わりにＡｌを用い
たこと以外は例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製し
た。
たこと以外は例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製し
た。
【００４７】例５（実施例） 例１で使用したＩＴＯ付きのガラス基板上に、真空蒸着
法によりＴＰＤを膜厚６０ｎｍに蒸着して正孔輸送層を
形成した。次いで、ビス（８−キノリノラト）亜鉛(II)
錯体を膜厚５５ｎｍに蒸着して有機発光層を形成した。
この上に下記式（３）で表されるフッ素化亜鉛キレート
錯体を５ｎｍに蒸着して有機界面層を形成した。最後
に、ＭｇとＡｇを共蒸着して膜厚２００ｎｍのＭｇＡｇ
（１０：１）陰極合金を形成して有機ＥＬ素子を作製し
た。
法によりＴＰＤを膜厚６０ｎｍに蒸着して正孔輸送層を
形成した。次いで、ビス（８−キノリノラト）亜鉛(II)
錯体を膜厚５５ｎｍに蒸着して有機発光層を形成した。
この上に下記式（３）で表されるフッ素化亜鉛キレート
錯体を５ｎｍに蒸着して有機界面層を形成した。最後
に、ＭｇとＡｇを共蒸着して膜厚２００ｎｍのＭｇＡｇ
（１０：１）陰極合金を形成して有機ＥＬ素子を作製し
た。
【００４８】
【化５】
【００４９】例６（実施例） 例１で使用したＩＴＯ付きのガラス基板上に、真空蒸着
法によりＴＰＤを膜厚６０ｎｍに蒸着して正孔輸送層を
形成した。次いで、ビス（８−キノリノラト）マグネシ
ウム(II)錯体を膜厚５５ｎｍに蒸着して有機発光層を形
成した。この上に下記式（４）で表される塩素化マグネ
シウムキレート錯体を５ｎｍに蒸着して有機界面層を形
成した。最後に、ＭｇとＡｇを共蒸着して膜厚２００ｎ
ｍのＭｇＡｇ（１０：１）陰極合金を形成して有機ＥＬ
素子を作製した。
法によりＴＰＤを膜厚６０ｎｍに蒸着して正孔輸送層を
形成した。次いで、ビス（８−キノリノラト）マグネシ
ウム(II)錯体を膜厚５５ｎｍに蒸着して有機発光層を形
成した。この上に下記式（４）で表される塩素化マグネ
シウムキレート錯体を５ｎｍに蒸着して有機界面層を形
成した。最後に、ＭｇとＡｇを共蒸着して膜厚２００ｎ
ｍのＭｇＡｇ（１０：１）陰極合金を形成して有機ＥＬ
素子を作製した。
【００５０】
【化６】
【００５１】例７（実施例） 例１で使用したＩＴＯ付きのガラス基板上に、真空蒸着
法によりＭＴＤＡＴＡを膜厚５０ｎｍに蒸着した。次い
で、ＴＰＤを膜厚１０ｎｍに蒸着して正孔輸送層を形成
した。ＡＬＱを膜厚５５ｎｍに蒸着して有機発光層を形
成した。
法によりＭＴＤＡＴＡを膜厚５０ｎｍに蒸着した。次い
で、ＴＰＤを膜厚１０ｎｍに蒸着して正孔輸送層を形成
した。ＡＬＱを膜厚５５ｎｍに蒸着して有機発光層を形
成した。
【００５２】この上に、下記式（５）で表されるフッ素
化アルミニウムキレート錯体とマグネシウム金属と異な
る蒸着ポートを用いて同時に共蒸着して、フッ素化アル
ミニウムキレート錯体を２０ｗｔ％含む膜厚が５ｎｍの
有機界面層を形成した。最後に、ＭｇとＡｇを共蒸着し
て膜厚２００ｎｍのＭｇＡｇ（１０：１）陰極合金を形
成して有機ＥＬ素子を作製した。
化アルミニウムキレート錯体とマグネシウム金属と異な
る蒸着ポートを用いて同時に共蒸着して、フッ素化アル
ミニウムキレート錯体を２０ｗｔ％含む膜厚が５ｎｍの
有機界面層を形成した。最後に、ＭｇとＡｇを共蒸着し
て膜厚２００ｎｍのＭｇＡｇ（１０：１）陰極合金を形
成して有機ＥＬ素子を作製した。
【００５３】
【化７】
【００５４】上記各例（実施例及び比較例）で作製した
有機ＥＬ素子の発光開始電圧（輝度１ｃｄ／ｍ2 時の電
圧（Ｖ））、発光効率（電流密度２０ｍＡ／ｃｍ2 時の
値（ｌｍ／Ｗ））に関する測定結果を表１に示す。
有機ＥＬ素子の発光開始電圧（輝度１ｃｄ／ｍ2 時の電
圧（Ｖ））、発光効率（電流密度２０ｍＡ／ｃｍ2 時の
値（ｌｍ／Ｗ））に関する測定結果を表１に示す。
【００５５】
【表１】
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
発光層と陰極との間に、特定のハロゲン化したキレート
錯体を有機界面層として設けることにより、陰極から発
光層への電子注入障壁を下げることができるので、発光
開始電圧が低く、発光効率に優れた素子が得られる。本
発明は、本発明の効果を損しない範囲内で、種々の応用
が可能である。
発光層と陰極との間に、特定のハロゲン化したキレート
錯体を有機界面層として設けることにより、陰極から発
光層への電子注入障壁を下げることができるので、発光
開始電圧が低く、発光効率に優れた素子が得られる。本
発明は、本発明の効果を損しない範囲内で、種々の応用
が可能である。
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の代表的な例の断面図。
１：基板 ２：陽極 ３：発光層 ４：有機界面層 ５：陰極
Claims (2)
- 【請求項１】少なくとも陽極、有機発光性物質を含む発
光層、陰極とからなる有機エレクトロルミネッセンス素
子であって、上記発光層と上記陰極との間に少なくとも
下記一般式（１）で表されるキレート錯体を含む界面有
機層を設けたことを特徴とする有機エレクトロルミネッ
センス素子。 【化１】 （上記式中、Ｒ1 〜Ｒ6 は夫々独立して水素、ハロゲン
元素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリー
ルオキシ基、アシル基、アラルキル基を、Ｍは金属原子
を、ｍは１〜３の整数を、Ｌはアルコキシ基及びアリー
ルオキシ基の何れかを、ｐは０、１又は２を夫々表し、
Ｒ1 〜Ｒ6 のうち、少なくとも１個はハロゲン元素であ
る。） - 【請求項２】上記界面有機層が、アルカリ金属、アルカ
リ土類金属及び希土類金属からなる群から選ばれる少な
くとも１種を含む金属を含むことを特徴とする請求項１
記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10057132A JPH11260558A (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10057132A JPH11260558A (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11260558A true JPH11260558A (ja) | 1999-09-24 |
Family
ID=13047046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10057132A Withdrawn JPH11260558A (ja) | 1998-03-09 | 1998-03-09 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11260558A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000072750A (ja) * | 1998-06-16 | 2000-03-07 | Mitsubishi Materials Corp | ８−キノリノール誘導体とその製法及び金属錯体とその用途 |
| WO2005042545A3 (de) * | 2003-11-03 | 2006-01-05 | Covion Organic Semiconductors | Halogenierte koordinationsverbindungen, deren darstellung und verwendung |
| WO2020261347A1 (ja) * | 2019-06-24 | 2020-12-30 | シャープ株式会社 | 発光素子 |
-
1998
- 1998-03-09 JP JP10057132A patent/JPH11260558A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000072750A (ja) * | 1998-06-16 | 2000-03-07 | Mitsubishi Materials Corp | ８−キノリノール誘導体とその製法及び金属錯体とその用途 |
| WO2005042545A3 (de) * | 2003-11-03 | 2006-01-05 | Covion Organic Semiconductors | Halogenierte koordinationsverbindungen, deren darstellung und verwendung |
| WO2020261347A1 (ja) * | 2019-06-24 | 2020-12-30 | シャープ株式会社 | 発光素子 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040628 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070130 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20070219 |