JP2786038B2 - 電界発光素子 - Google Patents
電界発光素子Info
- Publication number
- JP2786038B2 JP2786038B2 JP3312380A JP31238091A JP2786038B2 JP 2786038 B2 JP2786038 B2 JP 2786038B2 JP 3312380 A JP3312380 A JP 3312380A JP 31238091 A JP31238091 A JP 31238091A JP 2786038 B2 JP2786038 B2 JP 2786038B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- organic
- injection electrode
- oxadiazole
- transport layer
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Luminescent Compositions (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Description
に、ホール輸送層に新規な有機材料を用いた有機電界発
光素子(有機EL素子)に関する。
Tより低消費電力で空間占有容積が少ない平面表示素子
のニーズが高まっている。このような平面表示素子とし
ては、液晶、プラズマディスプレイなどがあるが、特
に、最近は自己発光型で、表示が鮮明な電界発光素子
〔エレクトロルミネッセンス(EL)素子〕が注目され
ている。
り無機EL素子と有機EL素子とに大別することがで
き、無機EL素子は既に実用化されている。しかしなが
ら、上記無機EL素子の駆動方式は、高電界の印加によ
って、加速された電子が発光中心を衝突励起して発光さ
せるという、所謂「衝突励起型発光」であるため、高電
圧で駆動させる必要がある。このため、周辺機器の高コ
スト化を招来するという課題を有していた。これに対
し、上記有機EL素子は電極から注入された電荷(ホー
ル、および電子)が発光体中で再結合して発光するとい
う、所謂「注入発光型」であるため、低電圧で駆動する
ことができる。しかも、有機化合物の分子構造を変更す
ることによって任意の発光色を容易に得ることができる
といった利点もある。従って、有機EL素子はこれから
の表示素子として非常に有望である。
〔ホール注入電極と電子注入電極との間に、ホール輸送
層と発光層とが形成された構造(SH−A構造)、また
はホール注入電極と電子注入電極との間に発光層と電子
輸送層とが形成された構造(SH−B構造)〕、或いは
3層構造〔ホール注入電極と電子注入電極との間に、ホ
ール輸送層と発光層と電子輸送層とが形成された構造
(DH構造)〕のような素子構造をしている。上記ホー
ル注入電極としては、金やITO(インジウム−スズ酸
化物)のような仕事関数の大きな電極材料を用い、上記
電子注入電極としては、Mgのような仕事関数の小さな
電極材料を用いる。また上記ホール輸送層、発光層、電
子輸送層には有機材料が用いられ、ホール輸送層はp型
半導体の性質、電子輸送層はn型半導体の性質を有する
材料が用いられる。上記発光層は、上記SH−A構造で
はn型半導体の性質、上記SH−B構造ではp型半導体
の性質、DH構造では中性に近い性質を有する材料が用
いられる。いずれにしてもホール注入電極から注入され
たホールと電子注入電極から注入された電子が、発光層
とホール(または電子)輸送層の界面、および発光層内
で再結合して発光するという原理である。
は、電子輸送性を示すものが多い。例えば、代表的な発
光材料である8−キノリノールアルミ錯体(C.W. Tang
and S. A. VanSlyke, Appl. Phys. Lett., Vol. 51, N
o. 12, P913 (1987年))、ペリノン誘導体(C. Adachi,
S. Tokito, T. Tsutsui, and S. Saito, Jpn. J. Appl.
Phys.,Vol. 27, No. 4, L713 (1988)) などがあげられ
る。この場合、素子の最適構造は、SH−A構造もしく
はDH構造であり、いずれの場合も安定なホール輸送材
料が必要となる。
かの材料が知られている。その代表的なものとして、分
子骨格内に1個のオキサジアゾール環を有する化合物、
またはジアミン誘導体が挙げられる。これらの化合物
は、ホール輸送性においては、非常に優れていており、
有機EL材料としての実績がある。
ール輸送層材料として用いられている化合物は、結晶し
やすいという性質を有しており、製膜後、結晶が析出
し、素子自体が破壊されるという問題がある。本発明
は、上記問題点に鑑み、結晶化がおこりにくいホール輸
送材料を有し、発光寿命の長い電界発光素子を提供する
ことを目的とする。
成するために、請求項1の発明は、ホール注入電極と電
子注入電極との間に、有機ホール輸送層と有機発光層と
有機電子輸送層とがホール注入電極側から順に形成され
た有機3層素子構造、或はホール注入電極と電子注入電
極との間に、有機ホール輸送層と有機発光層とがホール
注入電極側から順に形成された有機2層素子構造を有す
る電界発光素子において、前記有機ホール輸送層には、
オキサジアゾール環の数が2であり、オキサジアゾール
環の間に炭素数がn(n=1〜10)個のアルキル鎖を
有するオキサジアゾール系化合物を用いていることを特
徴とする。
系化合物が下記化1、又は化2から選択されたものであ
ることを特徴とする。請求項3の発明は、ホール注入電
極と電子注入電極との間に、有機ホール輸送層と有機発
光層と有機電子輸送層とがホール注入電極側から順に形
成された有機3層素子構造、或はホール注入電極と電子
注入電極との間に、有機ホール輸送層と有機発光層とが
ホール注入電極側から順に形成された有機2層素子構造
を有する電界発光素子において、前記有機ホール輸送層
には、オキサジアゾール環の数が3であり、ベンゼン環
の3箇所にオキサジアゾール環が置換されているオキサ
ジアゾール系化合物を用いていることを特徴とする。
系化合物がベンゼン環の1,3,5位がオキサジアゾー
ル環によって置換されていることを特徴とする。請求項
5の発明は、前記オキサジアゾール系化合物が、下記化
3、又は化4から選択されたものであることを特徴とす
る。
注入電極との間に、有機ホール輸送層と有機発光層と有
機電子輸送層とがホール注入電極側から順に形成された
有機3層素子構造、或はホール注入電極と電子注入電極
との間に、有機ホール輸送層と有機発光層とがホール注
入電極側から順に形成された有機2層素子構造を有する
電界発光素子において、前記有機ホール輸送層には、2
つのオキサジアゾール環を有し、当該オキサジアゾール
環がベンゼン環のオルト位(1,2位)に置換されたオ
キサジアゾール系化合物を用いていることを特徴とす
る。請求項7の発明は、前記オキサジアゾール系化合物
が、下記化5、又は化6から選択されたものであること
を特徴とする。
注入電極との間に、有機ホール輸送層と有機発光層と有
機電子輸送層とがホール注入電極側から順に形成された
有機3層素子構造、或はホール注入電極と電子注入電極
との間に、有機ホール輸送層と有機発光層とがホール注
入電極側から順に形成された有機2層素子構造を有する
電界発光素子において、前記有機ホール輸送層には、2
つのオキサジアゾール環を有し、当該オキサジアゾール
環が2個のベンゼン環からなるビフェニル基の2,2’
位の位置に置換されたオキサジアゾール系化合物を用い
ていることを特徴とする。請求項9の発明は、前記オキ
サジアゾール系化合物が、下記化7、又は化8から選択
されたものであることを特徴とする。
ジアゾール系化合物は、実験より製膜性が優れており、
結晶化しにくいことが確認された。従って、上記オキサ
ジアゾール系化合物をホール輸送層に用いた電界発光素
子は、長期間保存或いは作動させた場合であっても結晶
が析出するようなことがない。この結果、電界発光素子
の長寿命化を図ることができる。
イ光は、460〜530nmの範囲であり、発光層に青
色〜赤色の全ての発光材料を用いた場合であっても、励
起エネルギーが発光層からホール輸送層に移動するよう
なことがなく、励起子を発光層内に閉じ込めることが可
能となる。ここで、上記オキサジアゾール系化合物は、
一般に、下記化17或いは化18に示すような方法で合
成する。尚、反応時間については、各々の化合物により
異なっている。
ら成る群から選択される。
説明する。 (実施例1)図1は本発明の一実施例に係る電界発光素
子の断面図であり、ガラス基板1上には、インジウム−
スズ酸化物(ITO)から成るホール注入電極(陽極)
2と、オキサジアゾール化合物(下記化25に示す)か
ら成る有機ホール輸送層3(厚み:500Å)と、8−
キノリノールアルミ錯体(下記化26に示す)から成る
有機発光層4(厚み:500Å)と、MgとAgとが1
0:1の比率で混合された電子注入電極(陰極)6(厚
み:2000Å)とが、順に形成されている。
のようにして作製した。先ず、ガラス基板1上にインジ
ウム−スズ酸化物(ITO)が形成された基板を中性洗
剤により洗浄した後、アセトン中で20分間、エタノー
ル中で約20分間超音波洗浄をした。次いで、上記基板
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。この後、上記ITOから
成るホール注入電極2上に、オキサジアゾール化合物を
真空蒸着してホール輸送層3を形成した後、この有機ホ
ール輸送層3上に、8−キノリノールアルミ錯体を真空
蒸着して、有機発光層4を形成した。更に、有機発光層
4上に、MgとAgとを10:1の比率で共蒸着して、
電子注入電極5を形成した。尚、これらの蒸着はいずれ
も、真空度1×10-6Torr、基板温度20℃、有機
層の蒸着速度2Å/secという条件下で行った。
は、以下に示すように、オキサジアゾール化合物の前駆
体の合成、オキサジアゾール化合物の合成という工程を
経て作成した。 1.オキサジアゾール化合物の前駆体の合成 先ず、3つ口フラスコ(容量:500ml)に4-Dimeth
ylaminobenzhydrazide10.31g(57.53mmo
l)を装填し、さらに脱水ピリジン100mlを入れ
る。次に、上記口部に冷却管を装着して、フラスコ内に
N2 ガスを導入し、フラスコ内をN2 雰囲気とし、室温
で攪拌して4-Dimethylaminobenzhydrazideをピリジンに
溶解させる。さらに、3つ口フラスコの側管よりIsopht
haloyl Chloride 6.26g(30.83mmol)を
反応系内に添加し、その後8時間ピリジンを還流させ
る。反応が終了したら、蒸留により、ピリジンを反応系
より除去する。反応物はよく水洗し、真空デシケータ中
で真空乾燥を行う。これにより、オキサジアゾール前駆
体が作成される。上記反応を下記化27に示す。
ゾール前駆体13.23gを入れ、さらにオキソ塩化リ
ン(POCl )100mlを入れる。次に、上記口部
に冷却管を装着して、オキソ塩化リンを6時間還流させ
る。反応終了後、オキソ塩化リンを蒸留により反応系外
へ除去する。反応系に残った残留オキソ塩化リンを水と
反応させながら、反応物をよく水洗する。反応物は、真
空デシケータ中で真空乾燥させる。これにより、オキサ
ジアゾール化合物が合成される。尚、このオキサジアゾ
ールは、昇華精製により精製を行う。この場合の精製収
率は23%であった。上記反応を下記化28に示す。
ったので、その結果を下記に示す。尚、括弧内は理論値
である。 H: 5.37%( 5.35%) C:69.00%(69.01%) N:16.66%(18.57%) また、融点は329℃であった。
子を、以下(A1 )素子と称する。 (実施例2)ホール輸送層の材料として下記化29に示
すオキサジアゾール化合物を用いる他は、上記実施例1
と同様に有機電界発光素子を作製した。
すオキサジアゾール化合物を用い、また発光層の材料と
して下記化31に示すペリノン誘導体を用いる他は、上
記実施例1と同様に有機電界発光素子を作製した。
すオキサジアゾール化合物を用い、また発光層の材料と
して下記化33に示すペリレン誘導体を用いる他は、上
記実施例1と同様に有機電界発光素子を作製した。
すオキサジアゾール環を一つ含んだ化合物を用いる他
は、上記実施例1と同様に有機電界発光素子を作製し
た。
すジアミン誘導体を用いる他は、上記実施例3と同様に
有機電界発光素子を作製した。
較例(X1 )、(X2 )素子について、ホール注入電極
をプラスに、電子注入電極をマイナスにバイアスして直
流電流を印加し、輝度、EL発光のピーク波長、連続発
光させたときの寿命を測定した。
び測定結果を示した。また図2には(A1 )素子の発光
スペクトル図が示されている。
(A1 )〜(A4 )素子は、比較例(X1 )、(X2 )
素子と比べて寿命が長く安定であることがわかった。ま
た、比較例(X1 )素子の表面を顕微鏡で観察すると、
微結晶の析出がみらた。これらのことから、本実施例の
ホール輸送材料の方が製膜性がよく素子駆動時の安定性
も高いことがわかった。 (その他の実施例)上記実施例では、測定を行っていな
いが、前記化1に示されるような、オキサジアゾール環
の間に炭素数がn個のアルキル鎖を有するオキサジアゾ
ール系化合物と、前記化5に示されるような、ベンゼン
環のオルト位(1,2位)、がオキサジアゾール環によ
って置換されているオキサジアゾール系化合物と、前記
化6に示されるような、ビフェニル基の2,2´位がオ
キサジアゾール環によって置換されているオキサジアゾ
ール系化合物とについても、ホール輸送層に用いること
によって、同様の効果が期待できる。
個のアルキル鎖を有するオキサジアゾール系化合物につ
いては、炭素数n=0〜10のものを用いることがで
き、そのうち、アルキル鎖の炭素数が1〜6のものがさ
らに望ましい。
複数のオキサジアゾール環を有するオキサジアゾール系
化合物は製膜性に優れており、これを有機ホール輸送層
に用いた電界発光素子の長寿命化をはかることができ
た。
図である。
る。
Claims (9)
- 【請求項1】 ホール注入電極と電子注入電極との間
に、有機ホール輸送層と有機発光層と有機電子輸送層と
がホール注入電極側から順に形成された有機3層素子構
造、或いはホール注入電極と電子注入電極との間に、有
機ホール輸送層と有機発光層とがホール注入電極側から
順に形成された有機2層素子構造を有する電界発光素子
において、前記有機ホール輸送層には、オキサジアゾー
ル環の数が2であり、オキサジアゾール環の間に炭素数
がn(n=1〜10)個のアルキル鎖を有するオキサジ
アゾール系化合物を用いていることを特徴とする電界発
光素子。 - 【請求項2】 前記オキサジアゾール系化合物が下記化
1、又は化2から選択されたものであることを特徴とす
る請求項1記載の電界発光素子。 【化1】 【化2】 尚、上記R,R 1 ,R 2 ,R 3 ,は、NH 2 ,N(CH
2 ) 2 ,N(C 2 H 5 ) 2 からなる群から選択される。
上記R’はH,C n H 2n+1 (n=1〜10),OC
H 3 ,OC 2 H 5 ,フェニル、シクロヘキシル及びオキ
サジアゾール環から成る群から選択される。 - 【請求項3】 ホール注入電極と電子注入電極との間
に、有機ホール輸送層と有機発光層と有機電子輸送層と
がホール注入電極側から順に形成された有機3層素子構
造、或はホール注入電極と電子注入電極との間に、有機
ホール輸送層と 有機発光層とがホール注入電極側から順
に形成された有機2層素子構造を有する電界発光素子に
おいて、前記有機ホール輸送層には、オキサジアゾール
環の数が3であり、ベンゼン環の3箇所にオキサジアゾ
ール環が置換されているオキサジアゾール系化合物を用
いていることを特徴とする電界発光素子。 - 【請求項4】 前記オキサジアゾール系化合物がベンゼ
ン環の1,3,5位がオキサジアゾール環によって置換
されていることを特徴とする請求項3記載の電界発光素
子。 - 【請求項5】 前記オキサジアゾール系化合物が、下記
化3、又は化4から選択されたものであることを特徴と
する請求項4記載の電界発光素子。 【化3】 【化4】 尚、上記R,R 1 ,R 2 ,R 3 ,は、NH 2 ,N(CH
2 ) 2 ,N(C 2 H 5 ) 2 からなる群から選択される。
上記R’はH,C n H 2n+1 (n=1〜10),OC
H 3 ,OC 2 H 5 ,フェニル、シクロヘキシル及びオキ
サジアゾール環から成る群から選択される。 - 【請求項6】 ホール注入電極と電子注入電極との間
に、有機ホール輸送層と有機発光層と有機電子輸送層と
がホール注入電極側から順に形成された有機3層素子構
造、或はホール注入電極と電子注入電極との間に、有機
ホール輸送層と有機発光層とがホール注入電極側から順
に形成された有機2層素子構造を有する電界発光素子に
おいて、前記有機ホール輸送層には、2つのオキサジア
ゾール環を有し、当該オキサジアゾール環がベンゼン環
のオルト位(1,2位)に置換されたオキサジアゾール
系化合物を用いていることを特徴とする電界発光素子。 - 【請求項7】 前記オキサジアゾール系化合物が、下記
化5、又は化6から選択されたものであることを特徴と
する請求項6記載の電界発光素子。 【化5】 【化6】 尚、上記R,R 1 ,R 2 ,R 3 ,は、NH 2 ,N(CH
2 ) 2 ,N(C 2 H 5 ) 2 からなる群から選択される。
上記R’はH,C n H 2n+1 (n=1〜10),OC
H 3 ,OC 2 H 5 ,フェニル、シクロヘキシル及びオキ
サジアゾール環から成る群から選択される。 - 【請求項8】 ホール注入電極と電子注入電極との間
に、有機ホール輸送層と有機発光層と有機電子輸送層と
がホール注入電極側から順に形成された有機3層素子構
造、或はホール注入電極と電子注入電極との間に、有機
ホール輸送層と有機発光層とがホール注入電極側から順
に形成された有機2層素子構造を有する電界発光素子に
おいて、前記有機ホール輸送層には、2つのオキサジア
ゾール環を有し、当該オキサジアゾール環が2個のベン
ゼン環からなるビフェニル基の2,2’位の位置に置換
されたオキサジアゾール系化合物を用いていることを特
徴とする電界発光素子。 - 【請求項9】 前記オキサジアゾール系化合物が、下記
化7、又は化8から 選択されたものであることを特徴と
する請求項8記載の電界発光素子。 【化7】 【化8】 尚、上記R,R 1 ,R 2 ,R 3 ,は、NH 2 ,N(CH
2 ) 2 ,N(C 2 H 5 ) 2 からなる群から選択される。
上記R’はH,C n H 2n+1 (n=1〜10),OC
H 3 ,OC 2 H 5 ,フェニル、シクロヘキシル及びオキ
サジアゾール環から成る群から選択される。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3312380A JP2786038B2 (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | 電界発光素子 |
| US07/840,174 US5382477A (en) | 1991-02-27 | 1992-02-24 | Organic electroluminescent element and process for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3312380A JP2786038B2 (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | 電界発光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05152072A JPH05152072A (ja) | 1993-06-18 |
| JP2786038B2 true JP2786038B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=18028562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3312380A Expired - Fee Related JP2786038B2 (ja) | 1991-02-27 | 1991-11-27 | 電界発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2786038B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5821003A (en) * | 1994-03-16 | 1998-10-13 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Organic electroluminescent device |
| US6143433A (en) * | 1994-09-14 | 2000-11-07 | Mitsui Chemicals, Inc. | Organic electroluminescent device and process for producing the same |
| DE69630737T2 (de) * | 1995-07-17 | 2004-09-30 | Chisso Corp. | Silacyclopentadienderivate und diese enthaltende organische Elektrolumineszenzelemente |
| US7282275B2 (en) | 2002-04-19 | 2007-10-16 | 3M Innovative Properties Company | Materials for organic electronic devices |
| US7192657B2 (en) | 2003-04-15 | 2007-03-20 | 3M Innovative Properties Company | Ethynyl containing electron transport dyes and compositions |
| US7271406B2 (en) * | 2003-04-15 | 2007-09-18 | 3M Innovative Properties Company | Electron transport agents for organic electronic devices |
| JP4879734B2 (ja) * | 2004-03-25 | 2012-02-22 | 保土谷化学工業株式会社 | ピリジル基で置換されたオキサジアゾール環構造を有する化合物および有機エレクトロルミネッセンス素子 |
-
1991
- 1991-11-27 JP JP3312380A patent/JP2786038B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 日本化学会誌、社団法人 日本化学会 平成3年11月10日,1991,No.11.P1540〜1547 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05152072A (ja) | 1993-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5382477A (en) | Organic electroluminescent element and process for producing the same | |
| KR100803125B1 (ko) | 적색 인광 화합물 및 이를 사용한 유기전계발광소자 | |
| JP4284169B2 (ja) | 赤色発光化合物およびそれを採用した有機電界発光素子 | |
| KR100797469B1 (ko) | 적색 인광 화합물 및 이를 사용한 유기전계발광소자 | |
| US6242115B1 (en) | OLEDs containing thermally stable asymmetric charge carrier materials | |
| US7429426B2 (en) | Organometallic compounds for use in electroluminescent devices | |
| JP3816969B2 (ja) | 有機el素子 | |
| EP1084127B1 (en) | Organometallic complex molecule and organic electroluminescent device using the same | |
| US20050025993A1 (en) | Materials and structures for enhancing the performance of organic light emitting devices | |
| US20060222886A1 (en) | Arylpyrene compounds | |
| JP3965063B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
| US7018723B2 (en) | Materials and structures for enhancing the performance of organic light emitting devices | |
| JP2005501372A (ja) | ホウ素化合物及びアルミニウム化合物を電子部品の中に使用する方法 | |
| JP2721441B2 (ja) | 電界発光素子 | |
| EP1195422A1 (en) | Thin film el device | |
| JP3071091B2 (ja) | 電界発光素子 | |
| JP2786038B2 (ja) | 電界発光素子 | |
| JP2721442B2 (ja) | 電界発光素子 | |
| JPH05331460A (ja) | 電界発光素子 | |
| JP3490879B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
| JP2828821B2 (ja) | 電界発光素子 | |
| KR100611850B1 (ko) | 이리듐 착화합물 및 이를 포함하는 유기전기발광소자 | |
| KR19990086810A (ko) | 고융점 착화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 | |
| US20030127970A1 (en) | Organic Electroluminescent device | |
| KR100649283B1 (ko) | 인광발광 호스트 화합물 및 이를 포함하는유기전기발광소자 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090529 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090529 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100529 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |