JPH04308688A - 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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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
質のエレクトロルミネッセンス(以下、ELという)を
利用して、かかる物質を層状に形成したEL層を備えた
EL素子に関し、特にEL層が有機化合物を発光体とし
て構成される有機エレクトロルミネッセンス素子(以下
、有機EL素子という)に関する。
ように、金属陰極1と透明陽極2との間に、それぞれ有
機化合物からなり互いに積層された蛍光体薄膜3(以下
、EL層という)及び正孔輸送層4が配された二層構造
のものや、図4に示すように、金属陰極1と透明陽極2
との間に互いに積層された有機化合物からなる電子輸送
層5、EL層3及び正孔輸送層4が配された三層構造の
ものが知られている。ここで、正孔輸送層4は陽極から
正孔を注入させ易くする機能と電子をブロックする機能
とを有し、電子輸送層5は陰極から電子を注入させ易く
する機能を有している。
の外側にはガラス基板6が配されており、金属陰極1か
ら注入された電子と透明陽極2からEL層3へ注入され
た正孔との再結合によって励起子が生じ、この励起子が
放射失活する過程で光を放ち、この光が透明陽極2及び
ガラス基板6を介して外部に放出される(特開昭59−
194393号公報及び特開昭63−295695号公
報参照)。
EL素子は一般に低電圧で発光をなすけれども、単純マ
トリクス型として素子を形成し、かかる有機EL素子を
直流電圧で駆動し続けると、リーク電流が起こり発光す
べき部分でない部位が発光したり、素子が破壊されやす
くなる。更に高輝度で発光する有機EL素子が望まれて
いる。
期間安定して高輝度にて発光させることができる有機E
L素子を提供することを目的とする。
物からなり互いに積層されたEL層と正孔輸送層とが陰
極及び陽極間に配された有機EL素子であって、前記正
孔輸送層及び前記陽極間に、下記化学式1
のアルキル基、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、1〜3
級のアミノ基又は炭素数が6〜15のアリール基を表わ
す)で示される物質からなる第2正孔輸送層が配された
ことを特徴とする。
。本発明の有機EL素子は、図1に示ように、一対の金
属陰極1と透明陽極2との間にEL層3、第1正孔輸送
層4及び第2正孔輸送層4aを薄膜として積層、成膜し
たものである。また、本発明の有機EL素子は、図2に
示すように、一対の金属陰極1と透明陽極2との間に電
子輸送層5、EL層3、第1正孔輸送層4及び第2正孔
輸送層4aが配された構造でも良い。いずれの場合でも
、電極1,2について一方が透明であればよい。例えば
陰極1には、アルミニウム、マグネシウム、インジウム
、銀又は各々の合金等の仕事関数が小さな金属からなり
厚さが約 100〜5000Å程度のものが用い得る。 また、例えば陽極2には、インジウムすず酸化物(以下
、ITOという)等の仕事関数の大きな導電性材料から
なり厚さが1000〜3000Å程度で、又は金で厚さ
が 800〜1500Å程度のものが用い得る。なお、
金を電極材料として用いた場合には、電極は半透明の状
態となる。
孔輸送層4aを形成する上記化学式1で示される電界発
光化合物の具体的な例としては、下記の化学式2及び3
で示される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
(以下、MTDATAという)及び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
(以下、TDATAという)がある。
でガラス転移点が約75℃以上と耐熱性が高い。また、
MTDATA及びTDATAは、分子がねじれて立体形
状をとるため結晶しにくく遮蔽性が優れ、数か月間室温
下で放置しても結晶化が起きないので薄膜形成性が優れ
ている。さらに、MTDATA及びTDATAは導電率
が10 ̄10秒/cmと導電性が良い。よって、これ等
MTDATA及びTDATAは、EL層3を形成するの
に好ましい。
式4で示される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)が好ましく用いら
れ、更に下記化学式5ないし15のCTM(Carri
er Transporting Materials
)として知られる化合物を単独、もしくは混合物とし
て用い得る。
る有機蛍光化合物の具体的な例としては、下記の化学式
16及び17で示されるAlオキシンキレート(以下、
Alq3という)及びテトラフェニルブタジエン誘導体
(以下、TPB誘導体という)等が用いられ得る。
ては、下記の化学式18で示されるBu−PBD[2−
(4´−tert−Butylphenyl)−5−(
biphenyl)−1,3,4−oxadiazol
e]が好ましく用いられ、また下記の化学式19ないし
28で示される化合物も用いられ得る。
EL素子においては、有機化合物からなり互いに積層さ
れたEL層及び正孔輸送層が陰極及び陽極間に配された
構成の有機EL素子において、正孔輸送層及び陽極間に
、上記化学式1で示されるトリフェニルアミン誘導体か
らなる第2正孔輸送層が配されている。よって、第2正
孔輸送層の耐熱性が優れているので、電流を流したとき
に発生する熱による正孔輸送層への影響を軽減できる。 第2正孔輸送層の薄膜形成性が優れているので、陽極の
凹凸に対してもよく被覆でき陽極縁部の鋭角部分が陰極
に接近することを防ぐ。第2正孔輸送層の導電率が高い
ので、正孔輸送層にかかる電圧が小さくなり発熱を抑制
できる。このように、本発明によれば、有機EL素子に
おいて耐久性を向上させつつ低電圧にて効率良く高輝度
で発光させることができる。
陽極が形成されたガラス基板上に、第2正孔輸送層とし
て上記化学式2で示されるMTDATAを真空下で加熱
し、200Åの厚さに蒸着した。次に、MTDATA上
に第1正孔輸送層として上記化学式4で示されるTPD
を真空下で加熱し、300Åの厚さに蒸着した。次にT
PD上に上記化学式16で示されるAlq3をEL層と
して真空下で加熱し、 500Åの厚さに蒸着した。次
にEL層上に陰極としてマグネシウムとアルミニウムと
を各々蒸着速度10Å/秒と1Å/秒との割合で真空下
において1500Åの厚さに蒸着し、EL素子を作成し
た。
間の間、直流電圧を印加し10mA/cm2の一定電流
密度で作動させると、初期出力輝度400cd/m2か
ら経過出力輝度225cd/m2へと減衰したが、この
間の電圧上昇は2ボルトしか上昇しなかった。これはか
かるEL素子の高い駆動安定性を示している。 (比較例1)実施例1のMTDATAからなる第2正孔
輸送層を形成しないだけで、他は実施例1と同様にして
のEL素子を組立てた。
m2の一定電流密度において作動すると、発光箇所以外
にリーク電流が流れ、発光がなくなるという素子の不安
定性が確認された。 (実施例2)実施例1のAlq3のEL層の代わりに上
記化学式17で示されるTPB誘導体のEL層を用いて
、他は実施例1と同様にしてEL素子を組立てた。
cm2の一定電流密度において作動すると初期出力輝度
80cd/m2から経過出力輝度10cd/m2へ減衰
したが、初期からの電圧上昇は2ボルトしか上昇せず、
この素子の高駆動安定性を示している。 (比較例2)実施例2のMTDATAからなる第2正孔
輸送層を形成しないだけで、他は実施例2と同様にして
のEL素子を組立てた。
m2の一定電流密度において作動すると80cd/m2
から1cd/m2に減衰し、素子が破壊した。 (比較例3)比較例2のTPB誘導体のEL層と陰極と
の間に電子輸送層として記化学式18で示されるBu−
PBDを300Åの厚さだけ更に真空蒸着して積層し、
他は比較例2と同様にして、EL素子を組立てた。
破壊及び色相の変化をしてしまう。例えば、5mA/c
m2の一定電流密度において作動すると80cd/m2
で発光するが3時間で破壊し、色相も青から白色へと変
化する。 (比較例4)実施例2のMTDATAからなる第2正孔
輸送層の代わりに下記化学式29で示されるCu−Ph
からなる第2正孔輸送層を用いて、他は実施例2と同様
にしてEL素子を組立てた。
流密度において作動すると、80cd/m2から0cd
/m2まで減衰した。
造図である。
造図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 有機化合物からなり互いに積層された
エレクトロルミネッセンス層と正孔輸送層とが陰極及び
陽極間に配された有機エレクトロルミネッセンス素子で
あって、前記正孔輸送層及び前記陽極間に、下記化学式
1【化1】 (上記化学式1中、Rは独立に、水素、炭素数が1〜6
のアルキル基、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基、1〜3
級のアミノ基又は炭素数が6〜15のアリール基を表わ
す)で示される物質からなる第2正孔輸送層が配された
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項2】 前記陰極及び前記蛍光体層間に有機電
子輸送層が配された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 (4)
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