JPS6160776A - El素子 - Google Patents
El素子Info
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- JPS6160776A JPS6160776A JP59182705A JP18270584A JPS6160776A JP S6160776 A JPS6160776 A JP S6160776A JP 59182705 A JP59182705 A JP 59182705A JP 18270584 A JP18270584 A JP 18270584A JP S6160776 A JPS6160776 A JP S6160776A
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- Japan
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- film
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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、電気的な発光、すなわちELを用いたEL素
子に関し、更に詳しくは、発光層が多層構造からなり、
各々の暦が隣接する他の暦に対して相対的に電気険性度
が異なる少なくとも[1の電気的発光性有機化合物を、
高秩序の分子配向性をもって配列させた薄膜からなるE
L素子に関する。
子に関し、更に詳しくは、発光層が多層構造からなり、
各々の暦が隣接する他の暦に対して相対的に電気険性度
が異なる少なくとも[1の電気的発光性有機化合物を、
高秩序の分子配向性をもって配列させた薄膜からなるE
L素子に関する。
(従来の技術)
従来のEL素子は、MnあるいはCuまたはRe F
y (Re ;希土類イオン)等を付活剤として含むZ
nSを発光母材とする発光層からなるもの゛であり、該
発光層の基本構造の違いにより粉末型ELと8膜型EL
に大きく構造的に分類される。
y (Re ;希土類イオン)等を付活剤として含むZ
nSを発光母材とする発光層からなるもの゛であり、該
発光層の基本構造の違いにより粉末型ELと8膜型EL
に大きく構造的に分類される。
実用化されている素子のうち、薄II!ELは、一般的
に粉末型ELに比べ輝度が高いが、fl@ELは発光母
゛材を基板に蒸着して発光層を形成しているため、大面
積素子の製造が難しく、また製造コストが非常に高くな
る等の欠点を有していた。
に粉末型ELに比べ輝度が高いが、fl@ELは発光母
゛材を基板に蒸着して発光層を形成しているため、大面
積素子の製造が難しく、また製造コストが非常に高くな
る等の欠点を有していた。
そのため、最も量産性に富み、コスト的に薄膜型素子の
数十分の一程度ですむ有機バインダー中に発光母材、す
なわち、ZnSを分散させた粉末型ELが注目されるよ
うになった。一般的には。
数十分の一程度ですむ有機バインダー中に発光母材、す
なわち、ZnSを分散させた粉末型ELが注目されるよ
うになった。一般的には。
EL全発光おいては1発光層の厚さが薄い程発光特性が
良くなる。しかし、該粉末型ELの場合は1発光母材が
不連続の粉末であるため、発光層を薄くすると、発光層
中にピンホールが生じ易く1層厚を薄くすることが困難
であり、従って十分な輝度特性が得られないという大き
な欠点を持っている。近時においても、該粉末型ELの
発光層内に7フ化ビニリデン系重合体から成る中間訓電
体層を配置した改良型素子が、特開昭58−17289
1号公報に示されているが、未だ発光輝度、消費電力等
に十分な性能を得るにいたっていない、一方、最近、有
機材料の化学構造や高次構造を制御して、新しくオプテ
ィカルおよびエレクトロニクス用材料とする研究開発が
活発に行なわれ、EC素子、圧電性素子、焦電性素子、
非線計光学素子、強誘電性液品等、金属、無機材料に比
肩し得るか、またはそれらを凌駕する有機材料が発変さ
れている。このように、無機物を凌ぐ新しい機能素材と
しての機能性有機材料の開発が要望される中で、分子内
に親木基と疎水基を持つアントラセン誘導体やピレン誘
導体の単分子層の累積膜を電極基板上に形成したEL素
子が特開昭52−35587号公報に提案されている。
良くなる。しかし、該粉末型ELの場合は1発光母材が
不連続の粉末であるため、発光層を薄くすると、発光層
中にピンホールが生じ易く1層厚を薄くすることが困難
であり、従って十分な輝度特性が得られないという大き
な欠点を持っている。近時においても、該粉末型ELの
発光層内に7フ化ビニリデン系重合体から成る中間訓電
体層を配置した改良型素子が、特開昭58−17289
1号公報に示されているが、未だ発光輝度、消費電力等
に十分な性能を得るにいたっていない、一方、最近、有
機材料の化学構造や高次構造を制御して、新しくオプテ
ィカルおよびエレクトロニクス用材料とする研究開発が
活発に行なわれ、EC素子、圧電性素子、焦電性素子、
非線計光学素子、強誘電性液品等、金属、無機材料に比
肩し得るか、またはそれらを凌駕する有機材料が発変さ
れている。このように、無機物を凌ぐ新しい機能素材と
しての機能性有機材料の開発が要望される中で、分子内
に親木基と疎水基を持つアントラセン誘導体やピレン誘
導体の単分子層の累積膜を電極基板上に形成したEL素
子が特開昭52−35587号公報に提案されている。
しかし、それらのEL″J#子は、その輝度、消費電力
等、現実のEL素子として十分な性能を得るに至ってお
らず、更に、該有機EL素子の場合、キャリア電子ある
いはホールの密度が非常に小さく、キャリアの再結合等
による機能分子の励起確率が非常に小さくなり、効率の
良い発光が期待できないものである。
等、現実のEL素子として十分な性能を得るに至ってお
らず、更に、該有機EL素子の場合、キャリア電子ある
いはホールの密度が非常に小さく、キャリアの再結合等
による機能分子の励起確率が非常に小さくなり、効率の
良い発光が期待できないものである。
(発明の開示)
従って1本発明の目的は、上述のような従来技術の欠点
を解消して、低電圧駆動でも十分輝度の高い発光が得ら
れ、安価で、且つ製造が容易なEL素子を提供すること
である6 上記本発明の目的は、EL素子の発光層を、特定の材料
を組合せて、且つ特定の構成に形成することにより達成
された。
を解消して、低電圧駆動でも十分輝度の高い発光が得ら
れ、安価で、且つ製造が容易なEL素子を提供すること
である6 上記本発明の目的は、EL素子の発光層を、特定の材料
を組合せて、且つ特定の構成に形成することにより達成
された。
すなわち、本発明は、多層構造の発光層と、該発光層を
挟持する少なくとも1暦が透明である2層の電極層から
なるEL素子において、上記の発光層が、下記第1層と
下記第2層とを交互に4F3以上縁返しifしてなるこ
とを特徴とする上記のEL素子。
挟持する少なくとも1暦が透明である2層の電極層から
なるEL素子において、上記の発光層が、下記第1層と
下記第2層とを交互に4F3以上縁返しifしてなるこ
とを特徴とする上記のEL素子。
第1暦;第2暦に対して相対的に電子受容性の少なくと
も1種の電気的発光性有機化合物からなる単分子膜また
はその累積膜。
も1種の電気的発光性有機化合物からなる単分子膜また
はその累積膜。
第2暦;第1層に対して相対的に電子供与性の少なくと
も1種の電気的発光性有機化合物からなる単分子膜また
はその累積膜。
も1種の電気的発光性有機化合物からなる単分子膜また
はその累積膜。
本発明の詳細な説明すると、本発明において使用し、主
として本発明を特徴づける電気的発光性有機化合物とは
、高い発光量子効率を有し、更に外部摂動を受は易いπ
電子系を有し、TI!気的な励起が可能な化合物であり
、例えば、基本的には、縮合多環芳香族炭化水素、p−
ターフェニル、2.5−ジフェニルオキサゾール、1.
4−ビス(2−メチルスチリル)−ベンゼン、キサンチ
ン、クマリン、アクリジン、シアニン色素、ベンゾフェ
ノン、フタロシアニンおよびその金属錯体、ポルフィリ
ンおよびその金属錯体、8−ヒドロキシキノリンとその
金am体、有機ルテニウム錯体、有#!稀土類錯体およ
びこれらの化合物の誘導体等を挙げることができる。更
に上記化合物に対して電子受容体または電子供与体とな
り得る化合物としては、前記以外の複素環式化合物およ
びそれらの誘導体、芳香族アミンおよび芳香族ポリアミ
ン、キノン構造をもつ化合物、テトラシアノキノジメタ
ンおよびテトラシアノエチレン等を挙。
として本発明を特徴づける電気的発光性有機化合物とは
、高い発光量子効率を有し、更に外部摂動を受は易いπ
電子系を有し、TI!気的な励起が可能な化合物であり
、例えば、基本的には、縮合多環芳香族炭化水素、p−
ターフェニル、2.5−ジフェニルオキサゾール、1.
4−ビス(2−メチルスチリル)−ベンゼン、キサンチ
ン、クマリン、アクリジン、シアニン色素、ベンゾフェ
ノン、フタロシアニンおよびその金属錯体、ポルフィリ
ンおよびその金属錯体、8−ヒドロキシキノリンとその
金am体、有機ルテニウム錯体、有#!稀土類錯体およ
びこれらの化合物の誘導体等を挙げることができる。更
に上記化合物に対して電子受容体または電子供与体とな
り得る化合物としては、前記以外の複素環式化合物およ
びそれらの誘導体、芳香族アミンおよび芳香族ポリアミ
ン、キノン構造をもつ化合物、テトラシアノキノジメタ
ンおよびテトラシアノエチレン等を挙。
げることができる。
本発明において、特に有用な化合物は、上記の如き電気
的発光性化合物を必要に応じて公知の方法で化学的に修
飾し、その構造中に少なくとも1個の疎水性部分と少な
くとも1個の親水性部分(これらはいずれも相対的な意
味においてである。)を併有させるようにした化合物で
あり、例えば下記の一般式CI)で表わされる化合物お
よびその他の化合物を包含する。
的発光性化合物を必要に応じて公知の方法で化学的に修
飾し、その構造中に少なくとも1個の疎水性部分と少な
くとも1個の親水性部分(これらはいずれも相対的な意
味においてである。)を併有させるようにした化合物で
あり、例えば下記の一般式CI)で表わされる化合物お
よびその他の化合物を包含する。
[(X −R,)、Z ]]?L−φ−R,(I )上
記式中におけるXは、水素原子、ハロゲン原子、アルコ
キシ基、7ルキルエーテル 八;カルボキシル基、スルホン酸基,リン酸基、ゲイ酸
基、第1〜3アミノ基;これらの金属塩、1〜3級アミ
ン塩、加塩:エステル基、スルホアミド基、アミド基、
イミノ基,4級アミン基およ1それらの塩、水酸基等で
あり;R,は炭素数4〜30、好ましくは10〜25個
のアルキル基、好ましくは直鎖状アルキル基であり;m
は1または一SO1N R,、−CO−、−COO−等
の如き連結去(R,は水素原子、アルキル基、7リール
等の任隊の置換基である)であり:φは後に例示する如
′!を電場発光性化合物の残基であり;R2はXと同様
に、水素原子またはその他の任意の置換基であり;1個
または複数のX,φおよびR2のうち少なくとも1個は
親木性部分であり,且つ少なくともl■は疎水性部分で
ある。
記式中におけるXは、水素原子、ハロゲン原子、アルコ
キシ基、7ルキルエーテル 八;カルボキシル基、スルホン酸基,リン酸基、ゲイ酸
基、第1〜3アミノ基;これらの金属塩、1〜3級アミ
ン塩、加塩:エステル基、スルホアミド基、アミド基、
イミノ基,4級アミン基およ1それらの塩、水酸基等で
あり;R,は炭素数4〜30、好ましくは10〜25個
のアルキル基、好ましくは直鎖状アルキル基であり;m
は1または一SO1N R,、−CO−、−COO−等
の如き連結去(R,は水素原子、アルキル基、7リール
等の任隊の置換基である)であり:φは後に例示する如
′!を電場発光性化合物の残基であり;R2はXと同様
に、水素原子またはその他の任意の置換基であり;1個
または複数のX,φおよびR2のうち少なくとも1個は
親木性部分であり,且つ少なくともl■は疎水性部分で
ある。
一般式CI)の化合物のφとして好ましいものbよびそ
の他の化合物を例示すれば,以下の通り( 以
下 余 白 )Z=NH.O.S Z=
CO.NH Z=CO,NH.O.SZ=NH
,O%S 一NH,O、S Z=NH.O
.SZ=S%Se z==sl Sez
= NH, O. S Z=NH,αS Z
=NH,0.S5口、AtC1,YbC1 M=Er、Tm Sm、Eui Tb、 z=
o、NnM=A4 Ga、Ir 、Ta、a=3
M=Er、Sm、EuP?Zn、 Cd、 Mg、
pb、 a=2 Gd、 Tb、 DyTm、
Yb M=Er、Sm、Eu、Gd M=Er、Sm
、EuTb、Dy、Tm、Yb Gd、T
b、DyTm、Yb Z=Ot S+ Se o≦p≦2 以上の如き発光性化合物は1本発明における各々の発光
層において単独でも混合物としても使用できる。なお、
これらの化合物は好ましい化合物の例示であって、同一
目的が達成される限り、他の誘導体または他の化合物で
も良いのは当然である。
の他の化合物を例示すれば,以下の通り( 以
下 余 白 )Z=NH.O.S Z=
CO.NH Z=CO,NH.O.SZ=NH
,O%S 一NH,O、S Z=NH.O
.SZ=S%Se z==sl Sez
= NH, O. S Z=NH,αS Z
=NH,0.S5口、AtC1,YbC1 M=Er、Tm Sm、Eui Tb、 z=
o、NnM=A4 Ga、Ir 、Ta、a=3
M=Er、Sm、EuP?Zn、 Cd、 Mg、
pb、 a=2 Gd、 Tb、 DyTm、
Yb M=Er、Sm、Eu、Gd M=Er、Sm
、EuTb、Dy、Tm、Yb Gd、T
b、DyTm、Yb Z=Ot S+ Se o≦p≦2 以上の如き発光性化合物は1本発明における各々の発光
層において単独でも混合物としても使用できる。なお、
これらの化合物は好ましい化合物の例示であって、同一
目的が達成される限り、他の誘導体または他の化合物で
も良いのは当然である。
本発明において、上記の如き発光性化合物をそれらの電
気的陰性度に応じて、本発明のEL素子の第1の発光層
と第2の発光層に分けて使用し、これらの層を交互に4
層以上縁返し積層して多層構造の発光層を形成すること
を特徴としている。
気的陰性度に応じて、本発明のEL素子の第1の発光層
と第2の発光層に分けて使用し、これらの層を交互に4
層以上縁返し積層して多層構造の発光層を形成すること
を特徴としている。
すなわち、上記の如き発光性化合物は、それぞれTL気
陰性度が異なるから、1種のまたは複数の前記化合物を
第1の発光層を形成するための発光性化合物として採用
したときには、これら採用した発光性化合物とは、その
電気的陰性度の異なる前記発光性化合物を第2の発光層
形成用化合物として選択すれば良い、このような発光性
化合物のなかで、電子供与性のものとして特に好ましい
化合物は、第1〜第3級アミノ基、水酸基、アルコキシ
基、アルキルエーテル基等の電子供与性基を有するもの
、あるいは窒素へテロ環化合物が主たるものであり、ま
た電子受容性のものとしては、カルボニル基、スルホニ
ル基、ニトロ基、第4級アミン基等の電子吸引性基を有
する化合物が主たるものである。このような発光性化合
物は本発明において、それぞれの発光層においては単独
または複数の混合物として使用することができる。
陰性度が異なるから、1種のまたは複数の前記化合物を
第1の発光層を形成するための発光性化合物として採用
したときには、これら採用した発光性化合物とは、その
電気的陰性度の異なる前記発光性化合物を第2の発光層
形成用化合物として選択すれば良い、このような発光性
化合物のなかで、電子供与性のものとして特に好ましい
化合物は、第1〜第3級アミノ基、水酸基、アルコキシ
基、アルキルエーテル基等の電子供与性基を有するもの
、あるいは窒素へテロ環化合物が主たるものであり、ま
た電子受容性のものとしては、カルボニル基、スルホニ
ル基、ニトロ基、第4級アミン基等の電子吸引性基を有
する化合物が主たるものである。このような発光性化合
物は本発明において、それぞれの発光層においては単独
または複数の混合物として使用することができる。
本発明のEL素子を形成する他の要素、すなわち2層の
電極層は1発光層を挟持するものであって、従来公知の
ものはいずれも使用できるが、少なくともその1層は透
明性である必要がある。透明電極としては、従来同様目
的の透明型g4Wがいずれも使用でき、好ましいものと
しては1例えばポリメチルメタクリレート、ポリエステ
ル等の透 −明な合成樹脂、ガラス等の如き透明性フィ
ルムあるいはシートの表面に酸化インジウム、酸化錫、
インジウム−チン−オキサイド(rTo)等の透明導電
材料を全面にあるいはパターン状に被覆したものである
。一方の面に不透明電極を使用する場合は、これらの不
透明電極も、従来公知のものでよく、一般的且つ好まし
いものは、厚さが約0.1−0.3gmのアルミニウム
、銀、金等の蒸!1IIIである。また透明電極あるい
は不透明電極の形状は、板状、ベルト状、円筒状等任意
の形状でよく、使用目的に応じて選択することができる
。また、透明電極の厚さは、約0.01〜0.2gm程
度が好ましく、この範囲以下の厚さでは、素子自体の物
理的強度や電気的性質が不十分となり、また上記範囲以
上の厚さでは透明性や軽量性、小型性等に問題が生じる
おそれがある。
電極層は1発光層を挟持するものであって、従来公知の
ものはいずれも使用できるが、少なくともその1層は透
明性である必要がある。透明電極としては、従来同様目
的の透明型g4Wがいずれも使用でき、好ましいものと
しては1例えばポリメチルメタクリレート、ポリエステ
ル等の透 −明な合成樹脂、ガラス等の如き透明性フィ
ルムあるいはシートの表面に酸化インジウム、酸化錫、
インジウム−チン−オキサイド(rTo)等の透明導電
材料を全面にあるいはパターン状に被覆したものである
。一方の面に不透明電極を使用する場合は、これらの不
透明電極も、従来公知のものでよく、一般的且つ好まし
いものは、厚さが約0.1−0.3gmのアルミニウム
、銀、金等の蒸!1IIIである。また透明電極あるい
は不透明電極の形状は、板状、ベルト状、円筒状等任意
の形状でよく、使用目的に応じて選択することができる
。また、透明電極の厚さは、約0.01〜0.2gm程
度が好ましく、この範囲以下の厚さでは、素子自体の物
理的強度や電気的性質が不十分となり、また上記範囲以
上の厚さでは透明性や軽量性、小型性等に問題が生じる
おそれがある。
本発明のEL素子は、上記の如き2層の電極層の間に、
前述の如き相対的に電気陰性度の異なる電気的発光性化
合物を別々に用いて第1層および第2Rを形成し、これ
らを交互に4層以上積層して多層構造の発光層を形成す
ることにより得られるものであり、形成された多層構造
の発光層を構成する分子が、それぞれ高秩序の分子配向
性をもって配列した単分子膜あるいはその累8I膜であ
ることを特徴としている。
前述の如き相対的に電気陰性度の異なる電気的発光性化
合物を別々に用いて第1層および第2Rを形成し、これ
らを交互に4層以上積層して多層構造の発光層を形成す
ることにより得られるものであり、形成された多層構造
の発光層を構成する分子が、それぞれ高秩序の分子配向
性をもって配列した単分子膜あるいはその累8I膜であ
ることを特徴としている。
本発明において、このような単分子膜あるいはその累積
膜を形成する方法として、特に好ましい方法は、ラング
ミュアΦプロジェット法(LB法)である、このLB法
は、分子内に親木性基と疎水性基とを有する構造の分子
において、両者のバランス(両親媒性のバランス)が適
度に保たれているとき、分子は水面上で、親水性基を下
に向けて単分子の層になることを利用して、単分子膜ま
たはその累積膜を形成する方法である。具体的には、水
層上に展開した単分子膜が、水相上を自由に拡散して広
がりすぎないように、仕切板(または浮子)を設けて展
開面積を制限して膜物質の集合状態を制御し、表面圧を
徐々に上昇させ、単分子膜あるいはその累MFNの製造
に適する表面圧を設定する。この表面圧を維持しながら
静かに清浄な基板を垂直に上昇または降下させることに
より、単分子膜が基板上に移しとられる。単分子膜は以
上で製造されるが、単分子膜の累積膜は前記の操作を緑
り返すことにより所望の累積度の累積膜として形成され
る。
膜を形成する方法として、特に好ましい方法は、ラング
ミュアΦプロジェット法(LB法)である、このLB法
は、分子内に親木性基と疎水性基とを有する構造の分子
において、両者のバランス(両親媒性のバランス)が適
度に保たれているとき、分子は水面上で、親水性基を下
に向けて単分子の層になることを利用して、単分子膜ま
たはその累積膜を形成する方法である。具体的には、水
層上に展開した単分子膜が、水相上を自由に拡散して広
がりすぎないように、仕切板(または浮子)を設けて展
開面積を制限して膜物質の集合状態を制御し、表面圧を
徐々に上昇させ、単分子膜あるいはその累MFNの製造
に適する表面圧を設定する。この表面圧を維持しながら
静かに清浄な基板を垂直に上昇または降下させることに
より、単分子膜が基板上に移しとられる。単分子膜は以
上で製造されるが、単分子膜の累積膜は前記の操作を緑
り返すことにより所望の累積度の累積膜として形成され
る。
単分子膜を基板上に移すには、上述した垂直浸漬法の他
、水平付着法、回転円筒法などの方法によっても可能で
ある。水平付着法は基板を水面に水平に接触させて移し
とる方法で、回転円筒法は、円筒型の基体を水面上を回
転させて単分子膜を基体表面に移しとる方法である。#
述した垂直浸漬法では、表面が親水性の基板を水面を横
切る方向に水中から引き上げると分子の親木性基が基板
側に向いた単分子膜が基板上に形成される。前述のよう
に基板を上下させると、各行程ごとに1枚ずつ単分子膜
が重なっていく、成膜分子の向きが、引き上げ行程と浸
漬行程で逆になるので、この方法によると各層間は分子
の親木性基と親木性基1分子の疎水性基と疎水性基が向
かい合うY型膜が形成される。それに対し、水平付着法
は、基板を水面に水平に接着させて移しとる方法で、分
子の疎水性基が基板側に向いた単分子膜が基板上に形成
される。この方法では、単分子膜を累積しても、成膜分
子の向きの交代はなく、全ての層において、疎水性基が
基板側に向いたX型IKIが形成される0反対に、全て
の暦において親木性基が基板側に向いた$積層はZ型膜
と呼ばれる0回転円筒法は、円筒法の基体水面上を回転
させて単分子膜を基体表面に移しとる方法である。単分
子膜を基板上に移す方法は、これらに限定されるわけで
なく、即ち、大面積基板を用いる時には、基板ロールか
ら水層中に基板を押し出していく方法などもとり得る。
、水平付着法、回転円筒法などの方法によっても可能で
ある。水平付着法は基板を水面に水平に接触させて移し
とる方法で、回転円筒法は、円筒型の基体を水面上を回
転させて単分子膜を基体表面に移しとる方法である。#
述した垂直浸漬法では、表面が親水性の基板を水面を横
切る方向に水中から引き上げると分子の親木性基が基板
側に向いた単分子膜が基板上に形成される。前述のよう
に基板を上下させると、各行程ごとに1枚ずつ単分子膜
が重なっていく、成膜分子の向きが、引き上げ行程と浸
漬行程で逆になるので、この方法によると各層間は分子
の親木性基と親木性基1分子の疎水性基と疎水性基が向
かい合うY型膜が形成される。それに対し、水平付着法
は、基板を水面に水平に接着させて移しとる方法で、分
子の疎水性基が基板側に向いた単分子膜が基板上に形成
される。この方法では、単分子膜を累積しても、成膜分
子の向きの交代はなく、全ての層において、疎水性基が
基板側に向いたX型IKIが形成される0反対に、全て
の暦において親木性基が基板側に向いた$積層はZ型膜
と呼ばれる0回転円筒法は、円筒法の基体水面上を回転
させて単分子膜を基体表面に移しとる方法である。単分
子膜を基板上に移す方法は、これらに限定されるわけで
なく、即ち、大面積基板を用いる時には、基板ロールか
ら水層中に基板を押し出していく方法などもとり得る。
また、前述した親水性基、疎水性基の基板への向きは原
則であり、基板の表面処理等によって変えることができ
る。
則であり、基板の表面処理等によって変えることができ
る。
本発明のEL素子は、前述の如き発光層形成用材料を好
ましくは上述の如きLB法により、前述の如き2層の電
極層の間にそれぞれ電気陰性度の異なる化合物からなる
多層構造として発光層を形成することによって得られる
ものである。
ましくは上述の如きLB法により、前述の如き2層の電
極層の間にそれぞれ電気陰性度の異なる化合物からなる
多層構造として発光層を形成することによって得られる
ものである。
従来の技術の項で述べた通り、LB法によりEL素子を
形成することは公知であるが、該公知の方法では、十分
な性能のEL素子が得られず、木発明者は1種々研究の
結果、発光層を4層以上の多層構造とし、それぞれの発
光層を前述の如き電気陰性度の異なる化合物を用いて単
分子膜あるいはその累積膜として形成することにより、
従来技術のEL素子の性能が著しく向上することを知見
したものである。
形成することは公知であるが、該公知の方法では、十分
な性能のEL素子が得られず、木発明者は1種々研究の
結果、発光層を4層以上の多層構造とし、それぞれの発
光層を前述の如き電気陰性度の異なる化合物を用いて単
分子膜あるいはその累積膜として形成することにより、
従来技術のEL素子の性能が著しく向上することを知見
したものである。
本発明の1つの重要な態様は、各々の発光層が前記発光
性材料からなる単分子膜である態様である。この態様の
EL素子は、まず最初に、第2の層に対して相対的に電
子受容性である材料を、適当な有機溶剤、例えばクロロ
ホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン等中に約lO
〜IOM程度の濃度に溶解し、該溶液を、各種の金属イ
オンを含有してもよい適当なpH(例えば、pH約1〜
8 )の水相上に展開させ、溶剤を蒸発除去して単分子
膜を形成し、前述の如くのLB法で、一方の電極基板上
に移し取って第17!!lとし、十分に乾燥し、次いで
、このように形成した第1Rに対して相対的に電子供与
性である材料を、同様にして単分子膜として、その第1
の発光層の表面に移し取って第2暦として積層する。こ
のような操作を2回置と繰返して多層構造の発光層を形
成し、次いで、この第2の層の表面に1例えばアルミニ
ウム、銀、金等の電極材料を、好ましくは蒸着等により
蒸着させて背面電極層を形成することによって得られる
。
性材料からなる単分子膜である態様である。この態様の
EL素子は、まず最初に、第2の層に対して相対的に電
子受容性である材料を、適当な有機溶剤、例えばクロロ
ホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン等中に約lO
〜IOM程度の濃度に溶解し、該溶液を、各種の金属イ
オンを含有してもよい適当なpH(例えば、pH約1〜
8 )の水相上に展開させ、溶剤を蒸発除去して単分子
膜を形成し、前述の如くのLB法で、一方の電極基板上
に移し取って第17!!lとし、十分に乾燥し、次いで
、このように形成した第1Rに対して相対的に電子供与
性である材料を、同様にして単分子膜として、その第1
の発光層の表面に移し取って第2暦として積層する。こ
のような操作を2回置と繰返して多層構造の発光層を形
成し、次いで、この第2の層の表面に1例えばアルミニ
ウム、銀、金等の電極材料を、好ましくは蒸着等により
蒸着させて背面電極層を形成することによって得られる
。
このようにして得られたELK子の多層の単分子膜から
なる発光層の積層数は、一般的には約4〜400が好適
であり、また発光層全体の厚さは、使用した材料の種類
によって異なるが、一般的には約0.01〜lpmの厚
さが好適である。
なる発光層の積層数は、一般的には約4〜400が好適
であり、また発光層全体の厚さは、使用した材料の種類
によって異なるが、一般的には約0.01〜lpmの厚
さが好適である。
また、別の重要な態様は、本発明のEL511:子の発
光層を構成する層のうち少なくとも1!、好ましくは全
ての層が、上記の単分子膜の累積膜であるr8様である
。該態様は、前記のLB法を用いることにより、上記の
如き単分子膜を層毎に種々の方法で必要な暦数まで累積
することによって得られる。
光層を構成する層のうち少なくとも1!、好ましくは全
ての層が、上記の単分子膜の累積膜であるr8様である
。該態様は、前記のLB法を用いることにより、上記の
如き単分子膜を層毎に種々の方法で必要な暦数まで累積
することによって得られる。
このようにして得られるEL素子の発光層の各層のvL
MJ数は、約4〜400が好適であり、また各層の累積
数は、約2〜200が好適であり、全体の厚さは、任意
に変更することができるが、本発明においては1合計で
約0.01〜17zmが好適である。
MJ数は、約4〜400が好適であり、また各層の累積
数は、約2〜200が好適であり、全体の厚さは、任意
に変更することができるが、本発明においては1合計で
約0.01〜17zmが好適である。
なお、基板として使用する一方の電極層あるいは両方の
電極層と発光層との接着は、LB法においては十分に強
固なものであり、発光層が剥離したり剥落したりするこ
とはないが、接着力を強化する目的で1、基板表面をあ
らかじめ処理しておいたり、あるいは基板と発光層との
間に適当な接着剤層を設けてもよい、更に1発光層の形
成用材料や使用する水層のpH、イオン種、水温、単分
子膜の転移速度あるいは単分子膜の表面圧等の種々の条
件を!$!I箇によっても接着力を強化することができ
る。
電極層と発光層との接着は、LB法においては十分に強
固なものであり、発光層が剥離したり剥落したりするこ
とはないが、接着力を強化する目的で1、基板表面をあ
らかじめ処理しておいたり、あるいは基板と発光層との
間に適当な接着剤層を設けてもよい、更に1発光層の形
成用材料や使用する水層のpH、イオン種、水温、単分
子膜の転移速度あるいは単分子膜の表面圧等の種々の条
件を!$!I箇によっても接着力を強化することができ
る。
以上の如くして形成されたEL素子は、そのままでは空
気中の湿気や酸素の影響でその性能が劣化することがあ
るので、従来公知の手段で耐湿、#酵素性の密封構造と
するのが望ましい。
気中の湿気や酸素の影響でその性能が劣化することがあ
るので、従来公知の手段で耐湿、#酵素性の密封構造と
するのが望ましい。
以上の如き本発明のEL素子は、その発光層の構造が、
!薄膜であり、且つEL素子の作動上必要な高度の分子
秩序性と機能を有しており、優れた発光性能を宥するも
のである。また、製造面では、大面積にわたって1発光
層の厚さが均一で、欠陥のないEL素子とすることがで
き、また常温、常圧また1大それに近い条件で作成する
ことができるため、比較的耐熱性のない発光機能材料も
使用することができるという利点がある。
!薄膜であり、且つEL素子の作動上必要な高度の分子
秩序性と機能を有しており、優れた発光性能を宥するも
のである。また、製造面では、大面積にわたって1発光
層の厚さが均一で、欠陥のないEL素子とすることがで
き、また常温、常圧また1大それに近い条件で作成する
ことができるため、比較的耐熱性のない発光機能材料も
使用することができるという利点がある。
更に、本発明のEL素子の発光層は、第1図に図解的に
示すように、従来技術の単一層からなる発光層とは異な
り、第2図に図解的に示すよう・に、第1の発光層とt
JS2の発光層とが均一な界面を有し、且つこれらの層
が4層重上積層されているので、それらの電気陰性度の
異なる2居間での各種相互作用が極めて容易であり、従
来技術では達成しえない程度の優れた発光性能を発揮す
るものである。すなわち、第1の発光層と第2の発光層
との電気陰性度の差等を種々変更することによって1発
光強度を向上させたり、あるいは発光色を任意に変更で
き、また、その耐用寿命も著しく適長させることができ
る。
示すように、従来技術の単一層からなる発光層とは異な
り、第2図に図解的に示すよう・に、第1の発光層とt
JS2の発光層とが均一な界面を有し、且つこれらの層
が4層重上積層されているので、それらの電気陰性度の
異なる2居間での各種相互作用が極めて容易であり、従
来技術では達成しえない程度の優れた発光性能を発揮す
るものである。すなわち、第1の発光層と第2の発光層
との電気陰性度の差等を種々変更することによって1発
光強度を向上させたり、あるいは発光色を任意に変更で
き、また、その耐用寿命も著しく適長させることができ
る。
更に、従来技術では、発光性が優れているが、成膜性や
膜強度が不十分な材料は実質上使用できなかったが、本
発明においては、このような成膜性や膜強度が劣るが1
発光性に優れた材料でも、いずれか一方の暦に成膜性に
優れた材料を使用することによって、発光性、成膜性お
よび膜強度のいずれもが優れた発光層を得ることができ
る。
膜強度が不十分な材料は実質上使用できなかったが、本
発明においては、このような成膜性や膜強度が劣るが1
発光性に優れた材料でも、いずれか一方の暦に成膜性に
優れた材料を使用することによって、発光性、成膜性お
よび膜強度のいずれもが優れた発光層を得ることができ
る。
以上の本発明のEL素子は、その発光層に好適な電界等
の電気エネルギーが作用するように、電極層間に、交流
またはパルスあるいは直流電流等の電気エネルギーを印
加することにより、優れたEL発光を示すものである。
の電気エネルギーが作用するように、電極層間に、交流
またはパルスあるいは直流電流等の電気エネルギーを印
加することにより、優れたEL発光を示すものである。
次に実施例をあげて本発明を更に具体的に説明する。な
お、文中部とあるのはfi量基準である。
お、文中部とあるのはfi量基準である。
実施例1
50一層角のガラス板の表面上にスパッタリンダ法によ
り膜厚1500AのITO層を蒸着して、透明電極を形
成した。この成膜基板を充分洗浄後、Joyce −L
oebe1社製のLangmuir −Trough4
のpH6,5に調整された水相中に浸漬した。
り膜厚1500AのITO層を蒸着して、透明電極を形
成した。この成膜基板を充分洗浄後、Joyce −L
oebe1社製のLangmuir −Trough4
のpH6,5に調整された水相中に浸漬した。
(A)
次に、上記カルバゾール化合物(A)を、クロロホルム
に溶かした(10層of/Jl)後、上記水相、ヒに展
開させた。溶媒のクロロホルムを蒸発除去後、表面圧を
高めて(30dyne/ c腸)1.上記分子を膜状に
析出させた。更に、4XIO■of/41のCdC:I
、を含み、PH8,0に調整されたもう1つのLang
muir −Trough4 (1)水相上に、(B) h記ピレン化合物(B)のクロロホルム溶液(10mo
lXJL)を展開させ、上記と同様にして単分子膜を析
出させた。その後、表面圧を一定に保ちながら、該成膜
基板を、水面を横切る方向に静かに上昇させ(上昇速度
2cw/sin ) 、単分子膜を基板上に移し取った
。
に溶かした(10層of/Jl)後、上記水相、ヒに展
開させた。溶媒のクロロホルムを蒸発除去後、表面圧を
高めて(30dyne/ c腸)1.上記分子を膜状に
析出させた。更に、4XIO■of/41のCdC:I
、を含み、PH8,0に調整されたもう1つのLang
muir −Trough4 (1)水相上に、(B) h記ピレン化合物(B)のクロロホルム溶液(10mo
lXJL)を展開させ、上記と同様にして単分子膜を析
出させた。その後、表面圧を一定に保ちながら、該成膜
基板を、水面を横切る方向に静かに上昇させ(上昇速度
2cw/sin ) 、単分子膜を基板上に移し取った
。
次に、該基板を30分間放着し、乾燥した後、カルバゾ
ール単分子膜を析出した水相中に、静かに浸漬しく下げ
速度2’cI/sin ) 、該単分子膜をすでに作成
されたピレン膜上に粒層した0以上の操作を繰返すこと
によりピレン単分子膜とカルバゾール単分子膜を交互に
4暦、7暦、9暦、15層積層した。
ール単分子膜を析出した水相中に、静かに浸漬しく下げ
速度2’cI/sin ) 、該単分子膜をすでに作成
されたピレン膜上に粒層した0以上の操作を繰返すこと
によりピレン単分子膜とカルバゾール単分子膜を交互に
4暦、7暦、9暦、15層積層した。
上記のように形成された薄膜を有する基板を蒸着槽に入
れて、核種を一度10Torrの真空度まで20λ/s
eaで、L500Aの膜厚でAtを該薄M1hに蒸着し
て背面電極とした9作成されたEL素子を第3図に例示
したように、シールガラスでシールしたのち、従来方法
に従って、精製および脱気、脱水されたシリコンオイル
をシール中に注入して、本発明の4個のEL発光セルを
形成した。これらのEL発光セルに夕波電圧を印加した
ところ、該色素特宥の色を有するEL発光を得た。評価
結果を第1表に示す。
れて、核種を一度10Torrの真空度まで20λ/s
eaで、L500Aの膜厚でAtを該薄M1hに蒸着し
て背面電極とした9作成されたEL素子を第3図に例示
したように、シールガラスでシールしたのち、従来方法
に従って、精製および脱気、脱水されたシリコンオイル
をシール中に注入して、本発明の4個のEL発光セルを
形成した。これらのEL発光セルに夕波電圧を印加した
ところ、該色素特宥の色を有するEL発光を得た。評価
結果を第1表に示す。
上記の本発明のEL素子は、従来例のZnSを発光母体
としたEL素子と比較し、駆動電圧が低く1発光輝度特
性の良いEL素子であった。
としたEL素子と比較し、駆動電圧が低く1発光輝度特
性の良いEL素子であった。
実施例2
実施例1と同様なプロセスにより、
CD
を使用し、他は実施例1と同様にして本発明のEL素子
を作成した。評価結果を第1衷に示す。
を作成した。評価結果を第1衷に示す。
実施例3
実施例1におけるカルバゾール層およびピレン層を各々
累積度5の累積膜とし、積層数を4.7.9.15とし
たことを除き、他実施例1と同様にして本発明のEL素
子を得た。実施例1と同様にして評価した結果を第1表
に示す。
累積度5の累積膜とし、積層数を4.7.9.15とし
たことを除き、他実施例1と同様にして本発明のEL素
子を得た。実施例1と同様にして評価した結果を第1表
に示す。
比較例1
実施例1において、発光性化合物として化合物Bのみを
使用し、且つ単一層にしたことを除いて、他は実施例1
と同様にして比較用のEL未子を得、且つ実施例1と同
様に3f価した。評価結果は第1表に示した。
使用し、且つ単一層にしたことを除いて、他は実施例1
と同様にして比較用のEL未子を得、且つ実施例1と同
様に3f価した。評価結果は第1表に示した。
比較例2
実施例2において、発光性化合物として化合物りのみを
使用し、且つ単一層にしたことを除いて、他は実施例2
と同様にして比較用のEL素子を得、且つ実施例2と同
様に評価した。評価結果は第1表に示した。
使用し、且つ単一層にしたことを除いて、他は実施例2
と同様にして比較用のEL素子を得、且つ実施例2と同
様に評価した。評価結果は第1表に示した。
一塔覧−1−J荒−
1直]ユ
yte度 1111 u IL笠」正辷皿 巨
紅!笠」 4 4V、400Hz 20 0.1
07 5V、400Hz 28 0.
109 7V、400Hz 32 0
.1115 10V、400Hz 38
0.121蓋亘」 4 4V、400Hz 22 0.0
137 5V、400Hz 24
0.109 ?V、40
0Hz 28 0.1O1510V、
400Hz 32 0.09笈亙亘](
各層の累積度は5) 4 10V、400Hz 25
0.097 18V、400Hz
35 0.088 20V
、400)1z 40 0.0815
30V、400Hz 50
0.08之東上」 (累積度) 4 4V、400Hz 10 0.1
07 5V、400Hz 14
0.109 7V、400H
z 20 0.1115 1
0V、400Hz 25 0.12之較上」 (累積度) 4 4V、400Hz 12
0.107 5V、400Hz
13 0.108 7V、400H
z 15 0.0915
10V、400Hz 20 0.
09
紅!笠」 4 4V、400Hz 20 0.1
07 5V、400Hz 28 0.
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35 0.088 20V
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0V、400Hz 25 0.12之較上」 (累積度) 4 4V、400Hz 12
0.107 5V、400Hz
13 0.108 7V、400H
z 15 0.0915
10V、400Hz 20 0.
09
第1図は、従来技術のLB法によるEL素子を図解的に
示したものであり、第2図は、木発明のEI’l子を図
解的に示したものであり、第3図は木発明のEL素子の
断面を図解的に示したものである。 1:透明電極 2:発光層 3:背面電極 4;発光性化合物5:発光性化
合物 6:発光性化合物7;シールガラス 8
:シリコン絶縁油9;ガラス板 第1図 第2図 第3図
示したものであり、第2図は、木発明のEI’l子を図
解的に示したものであり、第3図は木発明のEL素子の
断面を図解的に示したものである。 1:透明電極 2:発光層 3:背面電極 4;発光性化合物5:発光性化
合物 6:発光性化合物7;シールガラス 8
:シリコン絶縁油9;ガラス板 第1図 第2図 第3図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 多層構造の発光層と、該発光層を挟持する少なくとも
1層が透明である2層の電極層からなるEL素子におい
て、上記の発光層が、下記第1層と下記第2層とを交互
に4層以上繰返し積層してなることを特徴とする上記の
EL素子。 第1層;第2層に対して相対的に電子受容性の少なくと
も1種の電気的発光性有機化合物からなる単分子膜また
はその累積膜。 第2層;第1層に対して相対的に電子供与性の少なくと
も1種の電気的発光性有機化合物からなる単分子膜また
はその累積膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59182705A JPS6160776A (ja) | 1984-09-03 | 1984-09-03 | El素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59182705A JPS6160776A (ja) | 1984-09-03 | 1984-09-03 | El素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6160776A true JPS6160776A (ja) | 1986-03-28 |
Family
ID=16122991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59182705A Pending JPS6160776A (ja) | 1984-09-03 | 1984-09-03 | El素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6160776A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62218442A (ja) * | 1986-03-20 | 1987-09-25 | Toray Ind Inc | 熱可塑性ポリエステル樹脂組成物 |
| JP2001357975A (ja) * | 2000-06-16 | 2001-12-26 | Rohm Co Ltd | 有機el素子 |
-
1984
- 1984-09-03 JP JP59182705A patent/JPS6160776A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62218442A (ja) * | 1986-03-20 | 1987-09-25 | Toray Ind Inc | 熱可塑性ポリエステル樹脂組成物 |
| JP2001357975A (ja) * | 2000-06-16 | 2001-12-26 | Rohm Co Ltd | 有機el素子 |
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