JPH02289675A - 電界発光素子 - Google Patents

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〕 本発明は発光性物質からなる発光層を有し、電界を印加
することにより電界印加エネルギーを直接光エネルギー
に変換でき、従来の白熱灯、蛍光灯あるいは発光ダイオ
ード等とは異なり大面積の面状発光体の実現を可能にす
る電界発光素子に関する． 〔従来の技術〕 電界発光素子はその発光励起機構の違いから、（１）発
光層内での電子や正孔の局所的な移動により発光体を励
起し、交流電界でのみ発光する真性電界発光素子と、（
２）電極からの電子と正孔の注入とその発光層内での再
結合により発光体を励起し，直流電界で作動するキャリ
ャ注入型電界発光素子の二つに分けられる．（１）の真
性電界発光型の発光素子は一般にＺｎＳにＭｎ．　Ｃｕ
等を添加した無機化合物を発光体とするものであるが、
駆動に２ｏＯｖ以上の高い交流電界を必要とすること、
製造コストが高いこと、輝度や耐久性も不十分である等
の多くの問題点を有する． （２）のキャリャ注入型電界発光素子は発光層として薄
膜状有機化合物を用いるようになってから高輝度のもの
が得られるようになった．たとえば、特開昭５９−１９
４３９３及び米国特許４，７２０，４３２には緑色発光
素子が、Ｊｐｎ．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｐｐｌｉｅ
ｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ，ｖｏ１．　２７，Ｐ７１３−７１
５には黄色発光素子が開示されており、これらは通常、
ＩＯＯＶ以下の直流電界下で高輝度の発光をする。

しかしながら、（２）のキャリャ注入型電界発光素子と
して，高輝度で耐久性に富むものは未だ得られていない
のが実情であり、特に青色発光を呈し，かつ高輝度で耐
久性に優れているものは未だ得られていない． 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明は上記従来技術の実情に鑑みてなされたものであ
って、その目的は製造が簡単であると共に高輝度で耐久
性に優れた電界発光素子、特に青色に強く発光し，しか
もその発光性能が長期間に亘って持続する耐久性に優れ
た電界発光素子を提供することにある． 〔課題を解決するための手段〕 本発明者らは，上記課題を解決するため発光層の構成要
素について鋭意検討した結果、二つの電極間に有機物薄
膜層よりなる発光層を設けた電界発光素子において、発
光層が正孔輸送能を有する有機化合物と電子輸送能を有
する蛍光性有機化合物との積層構造の薄膜又は両者の混
合体薄膜であって、前記蛍光性有機化合物として下記一
般式（Ｉ）で示されるシクロペンタジエン誘導体である
ものを用いることにより、本発明を完成するに至った． （式中、Ｒ１〜Ｒｓは，水素、置換もしくは非置換のア
ルキル基，ハロゲン、置換もしくは非置換のアルコキシ
基、アシル基、水酸基、アリールオキシ基，ｉ！換もし
くは非置換のアリール基を表わし，Ｒｉ〜Ｒ．は互いに
同一または異なっていても良い．） 以下、図面に沿って本発明を詳細に説明する．第１図（
ａ）及び第１図（ｂ）は本発明の電界発光素子の模式断
面図である．１はガラス基板ないしは合成樹脂基板であ
り、２は基板上に形成された陽極であって、金、白金、
パラジウムなどの金属の蒸着膜、スパッタ膜、あるいは
スズ、インジウムースズの酸化薄膜、有機導電性薄膜等
で形成され、発光を取り出すため、４００ｎ一以上の波
長領域で透明であることが望ましい．３は、３ａと３ｂ
からなる積層構造の発光層である．３ａは正孔輸送能を
有する有機化合物の薄膜層であり、その膜厚は１００人
から２０００人，好ましくは２００人から１０００人で
ある．３ｂは蛍光性有機化合物の薄膜層であり、その膜
厚は１００人から２０００人、好ましくは２００人から
ｉｏｏｏ人である．３ｃは正孔輸送能を有する有機化合
物と蛍光性有機化合物の混合層から成る薄膜の発光層で
、膜厚は２００〜３０００人であり、好ましくは４００
−ｔｓｏｏ人である．この場合、両成分の混合組成は重
量組成で１０／９０から９０／１０までの範囲で変える
ことができる． 正孔輸送能を有する有機化合物としては非品性固体を形
成しやすいものが好ましく、また４００ｎ＋ｍ以上の波
長域で透明な化合物で、正孔輸送能に優れた化合物が好
ましく使用される．このような物質としては、トリフェ
ニルアミン類、スチルベン誘導体類、オキサジアゾール
類等が挙げられ，その具体例としては、たとえば以下の
ようなものが例示される． 蛍光性有機化合物としては，前記一般式（１）で示され
るシクロペンタジェン誘導体が用いられる．表＝１に本
発明で好ましく用いられるシクロペンタジエン誘導体の
具体的化合物を例示するが、本発明はもちろんこれらの
ものに限定されるものではない。

本発明において、発光層として正孔輸送能を有する有機
化合物と蛍光性有機化合物との混合体薄膜を用いる場合
，その組成は重量成分で１０／９０から９０／１０まで
変えることができる．混合薄膜の形成は、真空蒸着法、
塗布法、溶融法などにより行うことができる．真空蒸着
法の場合、それぞれ独立に加熱温度を測定し蒸着速度を
制御できる二つの抵抗加熱蒸発源からの同時蒸着により
行うことができる．また、予め両物質の微粉体を混合し
たものを一つの抵抗加熱発源に設置し、蒸着させる方法
でも良好な混合薄膜を作成できる．また、独立した二つ
の加熱蒸着源を用いて５二つの物質の蒸着速度を独立に
変化させながら蒸着することで膜厚方向に組成変化を持
たせた混合膜を作成することも可能である． ４は陰極であり、その材質としては有機導電体、真空蒸
着可能な金舅等が使用可能であるが、旬、＾１．　Ａｇ
．　Ｉｎなどの仕事関数が小さい金属が望ましい．陰極
は、例えば金属の真空蒸着により発光層上に形成される
． 本発明の電界発光素子は、素子の耐久性の向上，発光効
率の向上の為に、発光層と＠極の間にーないし数層の有
機物層を挿入してもよい。

〔効果〕

本発明の電界発光素子は、その発光層に而記一般式（１
）で示されるシクロペンタジエン誘導体を含有させたこ
とから、電界発光素子の製造を容易にし、高輝度で耐久
性に優れたものであり、特に青色に強く発光し、その発
光性能が長期間に亘って持続する耐久性に優れた電界発
光素子を得ることができる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する． 実施例１ 陽極として，インジウムースズ酸化物（ＩＴＯ）ガラス
（ＨＯＹＡ１１２）を中性洗剤により洗浄し，次いでエ
タノール中で約１０分間超音波洗浄した．これを沸騰し
たエタノール中に約１分間入れ、取り出した後、すぐに
送風乾燥を行った．つぎにガラス基板上に正孔輸送能を
有する有機化合物であるＮ，Ｎ’−ジフェニルーＮ，Ｎ
’−（３−メチルフェニル）−１．１’−ビフェニル−
４，４′−ジアミン（τＰＤ）を、加熱温度が設定され
、蒸着速度を制御できる抵抗加熱源で蒸着して正孔輸送
能を有する有機化合物層（正孔輸送層）を形成した．す
なわち、ＴＰＯを含んだタンタル製ボートを温度コント
ローラーにより２００℃に制御し、蒸着速度が２人／ｓ
となるように保った．蒸着時の真空度は０．７　Ｘ　１
０””ｔｏｒｒ、基板温度は２０℃であった．ＩＴＯ上
に生成した蒸着層の膜厚は５００人であった．つぎに，
前記正孔輸送層上に蛍光性有機化合物である１，２，３
．４−テトラフェニル−１，３−シクロペンタジエン（
化合物＆ｌ５）を、加熱温度が設定され、蒸着速度の制
御できる抵抗加熱源で蒸着して蛍光性有機化合物層を形
成した．すなわち前記化合物＆１５を含んだボートを１
８０℃に保ち，また蒸着速度を２人／Ｓに保った． つぎに、この蛍光性有機化合物層上に，　０．１ａＪ．
膜厚１５００人のＭｇ−Ａｇ電極を蒸着した．このよう
にして得られた発光素子は，　ＩＴＯ側にプラスのバイ
アスをかけた場合に４６０ｎｍをピークとする青色の発
光を呈した．また、駆動電圧２２ｖ，電流密度１００ｍ
Ａ／ｄにおいて、１００ｃｄ／イの輝度を示した．また
、この発光素子は、湿度を十分に除去した状態において
空気中で作動させることが可能であった．実施例２ 蛍光性有機化合物として１，２，３，４，５−ペンタフ
ェニル−１，３−シクロペンタジエン（化合物＆５１）
１１い、かつこの化合物を含んだボートの温度を２７０
℃に保った以外は実施例１と同様にして発光素子を作製
した．得られた発光素子はＩＴＯ側にプラスのバイアス
をかけた場合に４７０ｎｍをピークとする青色発光を呈
した、また駆動電圧２５Ｖ、電流密度ｉｏｏ膳Ａ／ａｌ
ｌで５００ｃｄ／イの輝度を示した．更に、この素子は
湿度を十分に除去した状態において空気中で作動させる
ことが可能であった． 比較例 蛍光性有機化合物として，従来公知の下記式で示される
１，１，４．４−テトラフェニル−１．３−ブタジェン
を用い、かつこの化合物を含んだボートの温度を１６０
℃に保った以外は実施例１と同様にして発光素子を作製
した． 得られた発光素子はＩＴＯ側にプラスのバイアスをかけ
た場合に４６０ｎｍをピークとする青色の発光を呈した
．しかしながら、このものはＩ！ｉｌ！動電圧１８Ｖ．
　＊流密度１００ｍＡ／ａＪにおいて、０．　２ｃｄ／
　ｍの輝度しか得られなかった．

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）及び第１図（ｂ）は本発明に係る電界発光
素子の一例の断面図である． ｌは基体、２は陽極．　３ａは正孔輸送能を有する有機
化合物の薄ｗＸ層、３ｂは蛍光性有機化合物の簿膜層．
　３ｃは正孔輸送能を有する有機化合物と蛍光性有機化
合物との混合体薄股層、４は陰極である。 特許出願人　株式会社　リ　コ　ー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）二つの電極間に有機物薄膜層よりなる発光層を設
   けた電界発光素子において、発光層が正孔輸送能を有す
   る有機化合物と電子輸送能を有する蛍光性有機化合物と
   の積層構造の薄膜又は両者の混合体薄膜であって、前記
   蛍光性有機化合物が下記一般式（ I ）で示されるシク
   ロペンタジエン誘導体であることを特徴とする電界発光
   素子。 ▲数式、化学式、表等があります▼　（ I ） （式中、Ｒ＿１〜Ｒ６は、水素、置換もしくは非置換の
   アルキル基、ハロゲン、置換もしくは非置換のアルコキ
   シ基、アシル基、水酸基、アリールオキシ基、置換もし
   くは非置換のアリール基を表わし、Ｒ＿１〜Ｒ＿６は互
   いに同一または異なっていても良い。）