JPH04264189A - エレクトロルミネセンス素子 - Google Patents
エレクトロルミネセンス素子Info
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- JPH04264189A JPH04264189A JP3022461A JP2246191A JPH04264189A JP H04264189 A JPH04264189 A JP H04264189A JP 3022461 A JP3022461 A JP 3022461A JP 2246191 A JP2246191 A JP 2246191A JP H04264189 A JPH04264189 A JP H04264189A
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- JP
- Japan
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- injection layer
- group
- chemical formula
- emitting layer
- layer
- Prior art date
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- Luminescent Compositions (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (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
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は各種表示装置の発光源
として用いられる有機薄膜エレクトロルミネセンス素子
に係り、特に成膜性に優れる正孔注入層を備えたエレク
トロルミネセンス素子に関する。
として用いられる有機薄膜エレクトロルミネセンス素子
に係り、特に成膜性に優れる正孔注入層を備えたエレク
トロルミネセンス素子に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のブラウン管に代わるフラットディ
スプレイの需要の急増に伴い、各種表示素子の開発及び
実用化が精力的に進められている。エレクトロルミネセ
ンス素子(以下EL素子とも称する)もこうしたニーズ
に即するものであり、特に全固体の発光素子として、他
のディスプレイにはない高解像度及び高視認性により注
目を集めている。現在、実用化されているものは、発光
層にZnS/Mn系を用いた無機材料からなるEL素子
である。しかし、この種の無機EL素子は発光に必要な
駆動電圧が200V程度と高いため駆動方法が複雑とな
り製造コストが高いといった問題点がある。また、青色
発光の効率が低いため、フルカラー化が困難である。E
L素子をディスプレイとして応用するためには、低駆動
電圧,高輝度,長寿命,フルカラー等の特性が要求され
る。有機材料を用いたEL素子においては、有機材料の
多様性からフルカラー化が期待できる。また、発光材料
としてキノリノール化合物,電荷注入材料としてジアミ
ン化合物を用いた積層型において、低印加電圧において
も高い輝度が得られたとの報告があり、以来実用化に向
けて研究が活発となっている。
スプレイの需要の急増に伴い、各種表示素子の開発及び
実用化が精力的に進められている。エレクトロルミネセ
ンス素子(以下EL素子とも称する)もこうしたニーズ
に即するものであり、特に全固体の発光素子として、他
のディスプレイにはない高解像度及び高視認性により注
目を集めている。現在、実用化されているものは、発光
層にZnS/Mn系を用いた無機材料からなるEL素子
である。しかし、この種の無機EL素子は発光に必要な
駆動電圧が200V程度と高いため駆動方法が複雑とな
り製造コストが高いといった問題点がある。また、青色
発光の効率が低いため、フルカラー化が困難である。E
L素子をディスプレイとして応用するためには、低駆動
電圧,高輝度,長寿命,フルカラー等の特性が要求され
る。有機材料を用いたEL素子においては、有機材料の
多様性からフルカラー化が期待できる。また、発光材料
としてキノリノール化合物,電荷注入材料としてジアミ
ン化合物を用いた積層型において、低印加電圧において
も高い輝度が得られたとの報告があり、以来実用化に向
けて研究が活発となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、すべての要求
特性を満たす有機EL素子は得られていないのが現状で
あり、素子構造,製造法と共に、用いる有機発光材料,
電荷注入材料の探索が精力的に行われている。発光材料
としては成膜性に優れ、発光効率が高くかつ安定である
ことが要求され、また、電荷注入材料としては成膜性に
優れ電荷および発光層への電荷の注入効率が高くかつ安
定であることが要求され、特開昭57−51781号公
報,特開昭59−194393号公報などに開示される
材料が知られている。この発明は上述の点に鑑みてなさ
れその目的は、成膜性に優れる正孔注入物質を開発する
ことにより、均一発光性と信頼性に優れるエレクトロル
ミネセンス素子を提供することにある。
特性を満たす有機EL素子は得られていないのが現状で
あり、素子構造,製造法と共に、用いる有機発光材料,
電荷注入材料の探索が精力的に行われている。発光材料
としては成膜性に優れ、発光効率が高くかつ安定である
ことが要求され、また、電荷注入材料としては成膜性に
優れ電荷および発光層への電荷の注入効率が高くかつ安
定であることが要求され、特開昭57−51781号公
報,特開昭59−194393号公報などに開示される
材料が知られている。この発明は上述の点に鑑みてなさ
れその目的は、成膜性に優れる正孔注入物質を開発する
ことにより、均一発光性と信頼性に優れるエレクトロル
ミネセンス素子を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上述の目的はこの発明に
よれば正負の一対の電極とその間にはさまれた発光層と
電荷注入層とを有し、正負の一対の電極はそれぞれ電子
と正孔を注入するとともに発光層と電荷注入層に電場を
印加して前記注入された電荷を伝導させ、電荷注入層は
電子注入層と正孔注入層の少なくとも1つからなり、電
子注入層は負極からの電子を伝導させて発光層に注入し
、正孔注入層は一般化学式Iで示される化合物からなり
、正極からの正孔を伝導させて発光層に注入し、発光層
は注入された電子と正孔を再結合させるものである、と
することにより達成される。
よれば正負の一対の電極とその間にはさまれた発光層と
電荷注入層とを有し、正負の一対の電極はそれぞれ電子
と正孔を注入するとともに発光層と電荷注入層に電場を
印加して前記注入された電荷を伝導させ、電荷注入層は
電子注入層と正孔注入層の少なくとも1つからなり、電
子注入層は負極からの電子を伝導させて発光層に注入し
、正孔注入層は一般化学式Iで示される化合物からなり
、正極からの正孔を伝導させて発光層に注入し、発光層
は注入された電子と正孔を再結合させるものである、と
することにより達成される。
【0005】
【化2】
【0006】(一般化学式(I)において、R1 ,R
2 ,R7 およびR8 はそれぞれ置換されてもよい
アルキル基,アリール基,アルケニル基,アラルキル基
またはテニル基を表し、R3 ,R4 ,R5 および
R6 はそれぞれ水素原子,ハロゲン原子,アルキル基
,アルコキシ基,ヒドロキシ基,アリール基を表す。)
2 ,R7 およびR8 はそれぞれ置換されてもよい
アルキル基,アリール基,アルケニル基,アラルキル基
またはテニル基を表し、R3 ,R4 ,R5 および
R6 はそれぞれ水素原子,ハロゲン原子,アルキル基
,アルコキシ基,ヒドロキシ基,アリール基を表す。)
【0007】一般化学式(I)で表される化合物の具体
例が化学式1〜24に示される。
例が化学式1〜24に示される。
【0008】
【化3】
【0009】
【化4】
【0010】
【化5】
【0011】
【作用】本発明者らは、前記目的を達成するため各種有
機材料について鋭意検討するなかで、数多くの実験を行
った結果、前記一般化学式(I)で示される化合物を正
孔注入物質として用いることにより、良好な膜形成が可
能であることを見出した。
機材料について鋭意検討するなかで、数多くの実験を行
った結果、前記一般化学式(I)で示される化合物を正
孔注入物質として用いることにより、良好な膜形成が可
能であることを見出した。
【0012】
【実施例】本発明に用いられる前記一般化学式(I)の
化合物は公知の方法により、合成することができる。例
えば、それぞれ対応するカルボニル化合物をTiCl4
等によるカップリング反応を用いることにより合成す
ることができる(ケミカルレターズ Chem.Le
tt.p1041(1973))。
化合物は公知の方法により、合成することができる。例
えば、それぞれ対応するカルボニル化合物をTiCl4
等によるカップリング反応を用いることにより合成す
ることができる(ケミカルレターズ Chem.Le
tt.p1041(1973))。
【0013】図1はこの発明の実施例に係るエレクトロ
ルミネセンス素子を示す断面図である。発光は図中の矢
印の方向に進む。ガラス等の絶縁性透明基板1の上に金
,ニッケル等の半透膜やインジウムスズ酸化物(ITO
)、酸化スズ(SnO2 )等の透明導電膜からなる正
極(正孔注入電極)2を抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着
、スパッタ法により形成する。この正極2は、透明性を
持たせるために、100〜3000Åの厚さにすること
が望ましい。次に正孔注入層3,発光層4と順次有機薄
膜を形成する。両層ともにスピンコート,キャスティン
グ,LB法抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着等により成膜
できるが、膜の均一性から抵抗加熱蒸着が好ましい。 また、両層の膜厚は、それぞれ200〜2000Å,好
適には300〜800Åである。最後に負極5を蒸着に
て形成する。なお、負極用材料としては、仕事関数の小
さいMg,Mg/Ag,In,Ca,Al等が用いられ
る。
ルミネセンス素子を示す断面図である。発光は図中の矢
印の方向に進む。ガラス等の絶縁性透明基板1の上に金
,ニッケル等の半透膜やインジウムスズ酸化物(ITO
)、酸化スズ(SnO2 )等の透明導電膜からなる正
極(正孔注入電極)2を抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着
、スパッタ法により形成する。この正極2は、透明性を
持たせるために、100〜3000Åの厚さにすること
が望ましい。次に正孔注入層3,発光層4と順次有機薄
膜を形成する。両層ともにスピンコート,キャスティン
グ,LB法抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着等により成膜
できるが、膜の均一性から抵抗加熱蒸着が好ましい。 また、両層の膜厚は、それぞれ200〜2000Å,好
適には300〜800Åである。最後に負極5を蒸着に
て形成する。なお、負極用材料としては、仕事関数の小
さいMg,Mg/Ag,In,Ca,Al等が用いられ
る。
【0014】膜厚約1000ÅのITOを50mm角の
ガラス基板上に形成したのち抵抗加熱蒸着装置内にセッ
トし、正孔注入層,発光層と順次成膜した。成膜に際し
て、真空槽内は6×10−6Torrまで減圧した。正
孔注入層には前記化学式1で示される化合物を用い、ボ
ート温度150℃〜180℃の範囲で加熱し成膜速度を
2Å/秒として600Å形成した。次に、真空層の真空
を破らずに、続けて発光層としてトリス(8−ヒドロキ
シキノリン)アルミニウムをボート温度100〜300
℃の範囲で加熱し、成膜速度を2Å/秒として600Å
形成した。この後、試料を真空層から取り出し、直径5
mmのドットパターンからなるステンレス製マスクを取
りつけ、新たに抵抗加熱蒸着装置内にセットし負極とし
てMg/Ag(10:1の比率)を形成した。
ガラス基板上に形成したのち抵抗加熱蒸着装置内にセッ
トし、正孔注入層,発光層と順次成膜した。成膜に際し
て、真空槽内は6×10−6Torrまで減圧した。正
孔注入層には前記化学式1で示される化合物を用い、ボ
ート温度150℃〜180℃の範囲で加熱し成膜速度を
2Å/秒として600Å形成した。次に、真空層の真空
を破らずに、続けて発光層としてトリス(8−ヒドロキ
シキノリン)アルミニウムをボート温度100〜300
℃の範囲で加熱し、成膜速度を2Å/秒として600Å
形成した。この後、試料を真空層から取り出し、直径5
mmのドットパターンからなるステンレス製マスクを取
りつけ、新たに抵抗加熱蒸着装置内にセットし負極とし
てMg/Ag(10:1の比率)を形成した。
【0015】化学式1で表される化合物からなる正孔注
入層は均一な蒸着膜となりかつ得られた直径5mmのE
L素子に直流電圧10Vを印加したところ、緑色(発光
中心波長:530nm)の均一な発光が得られ、100
時間を越える連続発光においても、良好な安定性が得ら
れた。
入層は均一な蒸着膜となりかつ得られた直径5mmのE
L素子に直流電圧10Vを印加したところ、緑色(発光
中心波長:530nm)の均一な発光が得られ、100
時間を越える連続発光においても、良好な安定性が得ら
れた。
【0016】化学式3で表される化合物を用いて上記と
同様にして得たEL素子について同様な結果が得られた
。
同様にして得たEL素子について同様な結果が得られた
。
【0017】図2はこの発明の異なる実施例に係るエレ
クトロルミネセンス素子を示す断面図である。ガラス等
の透明基板1の上に金,ニッケル等の半透膜やインジウ
ムスズ酸化物(ITO)、酸化スズ(SnO2 )等の
透明導電膜からなる正極2を、形成し、正孔注入層3,
発光層4さらに電子注入層7の3層を成膜する。該正孔
注入層3,発光層4および電子注入層の膜厚はそれぞれ
200〜2000Å好適には300〜800Åである。 最後に負極5をMg,Mg/Ag,In,Ca,Al等
が用いて蒸着する。
クトロルミネセンス素子を示す断面図である。ガラス等
の透明基板1の上に金,ニッケル等の半透膜やインジウ
ムスズ酸化物(ITO)、酸化スズ(SnO2 )等の
透明導電膜からなる正極2を、形成し、正孔注入層3,
発光層4さらに電子注入層7の3層を成膜する。該正孔
注入層3,発光層4および電子注入層の膜厚はそれぞれ
200〜2000Å好適には300〜800Åである。 最後に負極5をMg,Mg/Ag,In,Ca,Al等
が用いて蒸着する。
【0018】膜厚約1000ÅのITOを50mm角の
ガラス基板上に形成したのち抵抗加熱蒸着装置内にセッ
トし、正孔注入層,発光層、電子輸送層と順次成膜した
。成膜に際して、真空槽内は6×10−6Torrまで
減圧した。正孔注入層には前記化学式2で示される化合
物を用い、ボート温度150℃〜180℃の範囲で加熱
し成膜速度を2Å/秒として600Å形成した。次に、
真空層の真空を破らずに、続けて発光層としてトリス(
8−ヒドロキシキノリン)アルミニウムをボート温度1
00〜300℃の範囲で加熱し、成膜速度を2Å/秒と
して600Å形成した。さらに、同じく真空層の真空を
破らずに、続けて電子注入層とて下記化学式25で示さ
れるペリレンテトラカルボン酸誘導体を700Å形成し
た。この後、試料を真空層から取り出し、直径5mmの
ドットパターンからなるステンレス製マスクを取りつけ
、新たに抵抗加熱蒸着装置内にセットし負極としてMg
/Ag(10:1の比率)を形成した。
ガラス基板上に形成したのち抵抗加熱蒸着装置内にセッ
トし、正孔注入層,発光層、電子輸送層と順次成膜した
。成膜に際して、真空槽内は6×10−6Torrまで
減圧した。正孔注入層には前記化学式2で示される化合
物を用い、ボート温度150℃〜180℃の範囲で加熱
し成膜速度を2Å/秒として600Å形成した。次に、
真空層の真空を破らずに、続けて発光層としてトリス(
8−ヒドロキシキノリン)アルミニウムをボート温度1
00〜300℃の範囲で加熱し、成膜速度を2Å/秒と
して600Å形成した。さらに、同じく真空層の真空を
破らずに、続けて電子注入層とて下記化学式25で示さ
れるペリレンテトラカルボン酸誘導体を700Å形成し
た。この後、試料を真空層から取り出し、直径5mmの
ドットパターンからなるステンレス製マスクを取りつけ
、新たに抵抗加熱蒸着装置内にセットし負極としてMg
/Ag(10:1の比率)を形成した。
【0019】
【化6】
【0020】化学式2で示される化合物からなる正孔注
入層は均一な蒸着膜となりかつ得られた直径5mmの有
機EL素子に直流電圧10Vを印加したところ、緑色(
発光中心波長:530nm)の均一な発光が得られ、1
00時間を越える連続発光においても、良好な安定性が
得られた。
入層は均一な蒸着膜となりかつ得られた直径5mmの有
機EL素子に直流電圧10Vを印加したところ、緑色(
発光中心波長:530nm)の均一な発光が得られ、1
00時間を越える連続発光においても、良好な安定性が
得られた。
【0021】
【発明の効果】この発明によれば正負の一対の電極とそ
の間にはさまれた発光層と電荷注入層とを有し、正負の
一対の電極はそれぞれ電子と正孔を注入するとともに発
光層と電荷注入層に電場を印加して前記注入された電荷
を伝導させ、電荷注入層は電子注入層と正孔注入層の少
なくとも1つからなり、電子注入層は負極からの電子を
伝導させて発光層に注入し、正孔注入層は一般化学式I
で示される化合物からなり、正極からの正孔を伝導させ
て発光層に注入し、発光層は注入された電子と正孔を再
結合させるものであるので、一般化学式(I)で示され
る化合物の良好な成膜性により、ピンホールのない正孔
注入層が得られ、均一発光性と信頼性に優れるエレクト
ロルミネセンス素子が得られる。
の間にはさまれた発光層と電荷注入層とを有し、正負の
一対の電極はそれぞれ電子と正孔を注入するとともに発
光層と電荷注入層に電場を印加して前記注入された電荷
を伝導させ、電荷注入層は電子注入層と正孔注入層の少
なくとも1つからなり、電子注入層は負極からの電子を
伝導させて発光層に注入し、正孔注入層は一般化学式I
で示される化合物からなり、正極からの正孔を伝導させ
て発光層に注入し、発光層は注入された電子と正孔を再
結合させるものであるので、一般化学式(I)で示され
る化合物の良好な成膜性により、ピンホールのない正孔
注入層が得られ、均一発光性と信頼性に優れるエレクト
ロルミネセンス素子が得られる。
【図1】この発明の実施例に係るエレクトロルミネセン
ス素子を示す断面図
ス素子を示す断面図
【図2】この発明の異なる実施例に係るエレクトロルミ
ネセンス素子を示す断面図
ネセンス素子を示す断面図
1 絶縁性透明基板
2 正極
3 正孔注入層
4 発光層
5 負極
6 駆動用直流電源
7 電子注入層
Claims (6)
- 【請求項1】正負の一対の電極とその間にはさまれた発
光層と電荷注入層とを有し、正負の一対の電極はそれぞ
れ電子と正孔を注入するとともに発光層と電荷注入層に
電場を印加して前記注入された電荷を伝導させ、電荷注
入層は電子注入層と正孔注入層の少なくとも1つからな
り、電子注入層は負極からの電子を伝導させて発光層に
注入し、正孔注入層は一般化学式(I)で示される化合
物からなり、正極からの正孔を伝導させて発光層に注入
し、発光層は注入された電子と正孔を再結合させるもの
であることを特徴とするエレクトロルミネセンス素子。 【化1】 (一般化学式(I)において、R1 ,R2 ,R7
およびR8 はそれぞれ置換されてもよいアルキル基,
アリール基,アルケニル基,アラルキル基またはテニル
基を表し、R3 ,R4 ,R5 およびR6 はそれ
ぞれ水素原子,ハロゲン原子,アルキル基,アルコキシ
基,ヒドロキシ基またはアリール基を表す。) - 【請求項2】請求項1記載の素子において、一般化学式
Iで示される化合物はR1 ,R2 ,R7 ,R8
がそれぞれフェニル基で、R3 ,R4 ,R5 ,R
6 がそれぞれ水素原子であることを特徴とするエレク
トロルミネセンス素子。 - 【請求項3】請求項1記載の素子において、一般化学式
Iで示される化合物は、R1 ,R2 ,R7 ,R8
がそれぞれエチル基で、R3 ,R4 ,R5 ,R
6 がそれぞれ水素原子であることを特徴とするエレク
トロルミネセンス素子。 - 【請求項4】請求項1記載の素子において、一般化学式
Iで示される化合物は、R1 ,R2 ,R7 ,R8
がそれぞれメチル基で、R3 ,R4 ,R5 ,R
6 がそれぞれ水素原子であることを特徴とするエレク
トロルミネセンス素子。 - 【請求項5】請求項1記載の素子において、発光層はト
リス(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウムであるこ
とを特徴とするエレクトロルミネセンス素子。 - 【請求項6】請求項1記載の素子において、電子注入層
はペリレンテトラカルボン酸誘導体であることを特徴と
するエレクトロルミネセンス素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3022461A JPH04264189A (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | エレクトロルミネセンス素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3022461A JPH04264189A (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | エレクトロルミネセンス素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04264189A true JPH04264189A (ja) | 1992-09-18 |
Family
ID=12083349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3022461A Pending JPH04264189A (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | エレクトロルミネセンス素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04264189A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6358765B2 (en) | 1999-12-28 | 2002-03-19 | Nec Corporation | Method for manufacturing organic electroluminescence display device |
| EP1314715A4 (en) * | 2000-09-01 | 2005-03-02 | Idemitsu Kosan Co | Styryl compounds and organic electroluminescent devices |
| WO2005089024A1 (ja) | 2004-03-11 | 2005-09-22 | Mitsubishi Chemical Corporation | 電荷輸送膜用組成物及びイオン化合物、それを用いた電荷輸送膜及び有機電界発光素子、並びに、有機電界発光素子の製造方法及び電荷輸送膜の製造方法 |
| EP1801875A1 (en) | 2000-09-27 | 2007-06-27 | FUJIFILM Corporation | Composite light-receiving device made of differential and stationary response-type device and image sensor |
| US7358660B2 (en) | 2002-05-01 | 2008-04-15 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Organic electroluminescence device and material thereof |
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| US8518619B2 (en) | 2010-07-21 | 2013-08-27 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Photoelectric conversion device, electrophotographic photoreceptor, process cartridge, and image forming apparatus |
| US8748070B2 (en) | 2011-01-28 | 2014-06-10 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Thiol group-containing charge transporting material, thiol group-containing charge transporting material-dissolving solution, photoelectric conversion device, electrophotographic photoreceptor, image forming apparatus, and process cartridge |
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-
1991
- 1991-02-18 JP JP3022461A patent/JPH04264189A/ja active Pending
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