JPH04178487A

JPH04178487A - 有機薄膜ｅｌ素子

Info

Publication number: JPH04178487A
Application number: JP2304159A
Authority: JP
Inventors: Emi Nagahata; 長幡　絵美; Koji Utsuki; 功二宇津木
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1990-11-13
Filing date: 1990-11-13
Publication date: 1992-06-25

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］有機発光材料を有機発光体薄膜層とした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（化学と工業、４２巻、２
０２３ページ、１９８９年）。

報告によると、第２図に示すような構造で、強い蛍光を
有する有機色素を有機発光体薄膜層２４に使用し、青、
緑、赤色の明るい発光が得られる。

これは、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
が実現できる。

［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
から、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って、選択する色素材料の数は
限られ、高輝度なフルカラー表示有機薄ＦｉｉＥＬ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、これまで薄膜状では蛍光か弱すぎて利用する
ことが困難であった有機色素を用いて、高輝度なフルカ
ラーの有機薄膜［１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、低電圧駆動で高輝度なフルカラーの有機薄膜
ＥＬ素子を得るべく鋭意研究の結果、有機電荷輸送性材
料として第３級ジアミンを用い、該有機電荷輸送性材料
を有機発光体材料中に分散させることでｙＡ度消光が防
止され、特性の優れた有機薄膜ＥＬ素子が得られること
を見い出し、本発明に至った。

すなわち、本発明は、少なくとも一方か透明な一対の電
極間に少なくとも有機発光体薄膜層を有する有機肋膜Ｉ
Ｅ　ｌ−素子において、有機発光体薄膜層の主成分がイ
ｊ機電荷輸送性材利と有機発光月利の混合物からなり、
該有機電荷輸送性材れｌか、−般式：（式中、Ｒ１−Ｒ４は、同一もしくは異なる基であって
、水素原子、アルキル早、アリール阜、置換アルキル基
、または置換アリール基を示し、Ｒ５は二価の有機基を
示覆。）で表される第３級ジアミンを含むことを特徴とゴる有機
薄膜「Ｌ素子である。

ここでＲ５の二価の有機基としては、例えば、（羽ＣＨ
＝ＣＩＩ−□ＣＨ＝Ｃ１１合などが挙げられるか、この限りではない。

本発明の有機薄膜ＥＬ素子としては、第１図のように、
ガラス基板上のＩＴＯ透明電極１２と背面電極１５との
間に有機発光体薄膜層１４のみが形成されたものの他、
第２図のように、有機発光体薄膜層２４と有機正孔注入
１２３が形成されたもの、および第３図のように、有機
正孔注入層３３、有機発光体薄膜層３４および有機電子
注入層３６が形成されたものが含まれる。

第１図から第３図に示づ有機発光体肋膜層は、有機電荷
輸送性材料と有機発光材＊」とから形成され、有機電荷
輸送性材料として第３級シアミンを用いることにより、
ぎわめて優れた発光効率を有りる素子か得られる。特に
第２図に示１ように、正孔注入電極である１ＴＯ透明電
極２２の上に正孔注入層２３を形成し、その材料として
Ｐ型半導体特性を示す芳香族第三アミン系化合物や、フ
タロシアニン系化合物などを用い、ＩＴＯ電極からの正
孔注入効率および正孔注入層内の輸送効率を高めること
は更に有効である。

なお、透明電極としては、通常用いられるものであれば
いずれてもよく、例えは１ＴＯ以外には５ｎ０２：Ｓｂ
　、　ＺｎＯ：Ａｔや、ＡＩＪなどが挙げられる。

また、背面電極には、Ｉｎ、　Ｍｇ、　Ａｇや、Ｈ（］
　：　Ａ（］。

）１ｇ：Ｉｎなどが使われる。

本発明の電荷輸送性月利として用いられる第３級ジアミ
ンの具体的な例としては、１．１−ビス（４−ジ−パラ
−トリルアミノフェニル）シクロへキリン、１．１−ビ
ス（４−ジーパラートリルアミノフエニル）−４−フェ
ニルシクロベキ１ノン、Ｎ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’−テトラ−
パラ−トリル−４，４−ジアミノビフェニル、Ｎ。

Ｎ、Ｎ’、Ｎ−テ１〜ラフェニルー４，４°−ジアミノ
ビフェニル、４−（ジ−パラ−１〜リルアミノ）−４°
−［４−（ジ−パラ−１〜リルアミノ）−スチリル］ス
チルベン、ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェ
ニル）フェニルメタン、４，４°−ビス（ビフェニルア
ミノ）クワドリフ■ニル等があるか、この限りではない
。

本発明に用いる有機発光材料の具体的な例としては、４
−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（叶ジメチ
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］−４８−ピラン、４−（ジシアノメチレ
ン）−２−フェニル−６−［２−（９−ジュロリシイル
）エチニル］−４［１−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］−４Ｈ−ピラン、４〜（ジシアノメチレン）−？−
メチルー６−１２−ジュロリジイル）エヂニル］−４Ｈ
−ヂオピラン、１，１°−ジエチル−１１−クロロ−４
，４°−キノカルボシアニンアイオダイト、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−ｎ−プロピル）−２゜２゛−オキサ
カル小シアニンアイオダイド、３，３°−（ジー「１−
ペンチル）　−２，２’−オキリー力ルポシアニンアイ
オダイト、　３．３’−（ジ−ｎ−ヘキシル）　−２，
２°−オキ１ノカルボシアニンアイオタ′イド、３，３
“−（ジ−ｎ−プロピル）−２，２−オキリカルボシア
ニンアイオダイド、３，３“−（ジ−ｎ−プロピル）　
−２，２°−デアジカルボシアニンアイオダイド、１−
カルボキシエチル−３′−エヂル−４，２−キノーチア
ジカルボシアニンアイＡダイト、１，１°−ジエチル−
３，３，３’、３°−テトラメヂル−２，２゛−インド
１〜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クロレート、１．３“−ジエチ
ル−２，２°−キノーデア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
アイスダイト、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−キノシアニンアイオダイド、　　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，？°−オキサシ
アニンアイオダイド。

３．３°、９−トリエチル−５，５°−ジフェニル−２
，２゛−オキサカル小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’、３°、３°−へキサメチ
ル−２，？゛−インドカルボシアニンアイオダイド３，
３°、９−トリエチル−２，２゛−チアカルボシアニン
アイオダイド、３，３°−ジエチル−９−メチルーデア
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− 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
アカルポシアニンハイトロキυイド１〜リエチルアミン
塩，　　３．３’−シエヂルー９ーメチル−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−トリエチール−２．２’
−　（６，７，６°，７°−ジベンゾ）デアカルボシア
ニンアイオダイド、３，３°，９−トリエチル−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°−ヘキサメチル−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
カルボシアニンアイオダイド、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タ′
イト、１，３，３．１’、３°、３゛−へキサメチル−
２，２°−インドジカルポシアニンアイオダイト、　　
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−ネオベ
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
’−（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
ルボキシフェニル）−６−（ジエチルアミノ）−３日−
キサンテン−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］−３１１−キサンチ
ン−３−イリデン）−Ｎ−エチルエタナミニウムバーク
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３１１−キ１ノンｊ
ニル］ベンゾエートクロライト、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３１１−キ１ノンテニル］ペンゾエートバークロレ
−１〜。

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
エートトリフルオロボレート、　　Ｏ−［６−（エチル
アミノ）−３−（エチルイミノ）−２，７−シメチルー
３１１−キ４ノンテニル１安息香ｌ、　　０−（６−ア
ミノ−３−イミノ−３トキザンデニル）安息香酸ハイド
ロクロライド、　０−［６−（エチルアミン）−３−（
エチルイミノ）　−３ｔ＋−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−デミノー３
−イミノ−３１１−キリンテン−９−イル）ベンゾエー
トモノハイドロクロライト、　Ｏ−［６−（ジメチルア
ミノ）−３−（ジメチルアミン）−３１−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，５１，１１Ｈ−
（１）ベンゾピラノ［６，７，８−ｉｊｌ−キノリジン
−１０−カル小ン酸。

７−ジエ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−ジエ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−アミノ−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−ジエチルアミノ−４−トリフル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［９，９ａ、１−ｇｈｌ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−シメチルアミンー４
−トリフルオロメチルクマリン、　１，２，４，５，３
Ｈ，６Ｈ，１叶−テトラヒドロ−８−トリフルオロメチ
ル１月ベンゾピラノ［９，９ａ、　１．１−０旧キノリ
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−シメチルアミンー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
，２，４，５，３Ｈ，６Ｈ，１０Ｈ−テトラヒドロ［月
ベンゾピラノ［９，９ａ、１（１旧キノリジノ−１，０
−７１ン、９−シアノ−１，２，４，５，３Ｎ、　６１
１．　ｌ０Ｈ−テトラヒドロ［月ベンゾピラノ［９，９
ａ、　１−（ｌ旧キノリジノ−１０−オン、　　９−（
ｔ−ブトキシカル小ニル）−１，２，４゜５．３１１，
６Ｈ，１０ｔｌ−テトラヒドロ［１］ベンゾピラノ［９
゜９ａ、　１−ｇ旧キノリシノー１０−オン、　４メチ
ルピペリジ［３，２−ｇＪクマリン、４−トリフルオロ
メチルピペリジノ［３，２−９１クマリン、９−カルホ
キシー１．２，４，５゜３１１　、６Ｈ、１０１１−テ
トラヒドロ［月ベンゾピラノ［９，９ａ、　１−（ｌｈ
ｌキノリジノ−１０−オン、Ｎ−エチル−４−トリフル
Ａロメヂルビペリジノ［３，２−ｇ１クマリンなどがあ
るがこの限りではない。

［実施例］以下、本発明の実施例について詳細に説明刃る。

実施例１有機発光体薄膜層の有機電荷輸送性材料として、１．１
−ビス（４−ジ−パラ−トリルアミノフェニル）シクロ
ヘキサンを用い、有機発光材料として、４−（ジシアノ
メチレン）−２−メチル−６−（ＩＪ−ジメチルアミノ
スチリル）〜４日−ピランを用いた。第１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、上記の有機発光材料が有機発光体薄膜層中に５モ
ル％含まれるように有機電荷輸送性材料とともに１０’
　Ｔｏｒｒの真空中で共蒸着して有機発光体薄膜層１４
を１０００オングストローム形成した。最後に背面金属
電極１５としてｌｎを電子ビーム共蒸着法で１５００オ
ングストローム形成して有機薄膜ＥＬ素子を作製した。

この素子の発光特性を乾燥窒素中で測定したところ、約
１０Ｖの直流電圧の印加で約１２０　ｃｄ／ｍ２の発光
輝度、１．８１ｍ／ｗの発光効率が１ｑられた。従来の
素子の発光効率の最高か、１．５１ｍ／ｗであるので、
発光効率が１．２倍改善された。

実施例２有機発光体薄膜層の有機電荷輸送性ｖＪ料として、４−
（ジ−パラ−トリルアミノ）−４°−［４−（ジ−パラ
−トリルアミノ）−スチリル］スヂルベンを用いた以外
は、実施例１と同様にして素子を作製し、約１５Ｖの直
流電圧の印加で約１００　ｃｄ／ｍ２の明るい橙色発光
か得られた。

［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、有
機発光材料を有機電荷輸送性月利である第３級ジアミン
に分散させることで高輝度なフルカラー化を実現できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図はそれぞれ本５１明の有機薄膜ＥＬ素
子の一実施例の概略断面図である。１１．２１．３１・・・ガラス基板１２．２２．３２−Ｉ　Ｔ　Ｏ透明！　＋１１４、２４
．３４・・・有機発光体薄膜層１５．２５．３５・・・
背　　面　　電　　極２３．３３・・・有機正孔注入層３６・・・有機電子注入層

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも一方が透明な一対の電極間に少なくと
も有機発光体薄膜層を有する有機薄膜ＥＬ素子において
、有機発光体薄膜層の主成分が有機電荷輸送性材料と有
機発光材料の混合物からなり、該有機電荷輸送性材料が
、一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＾１〜Ｒ＾４は、同一もしくは異なる基であ
って、水素原子，アルキル基，アリール基，置換アルキ
ル基，または置換アリール基を示し、Ｒ＾５は二価の有
機基を示す。）で表される第３級ジアミンを含むことを特徴とする有機
薄膜ＥＬ素子。