JPH028290A

JPH028290A - 有機薄膜ｅｌ素子

Info

Publication number: JPH028290A
Application number: JP63158143A
Authority: JP
Inventors: Masayasu Ishiko; 雅康石子; Katsumi Tanigaki; 勝己谷垣
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1988-06-28
Filing date: 1988-06-28
Publication date: 1990-01-11

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］本発明は有機薄膜ＥＬ素子に関し、ざらに詳しくはフル
カラー化が可能で平面光源やデイスプレィ等に利用され
る有機薄膜ＥＬ素子に関するものである。

［従来の技術］有機物質を原料としたＥＬ（電界発光）素子は、安価な
大面積フルカラー表示素子を実現するものとして注目を
集めている。この有機ＥＬ素子は、−時期、活発に研究
されたものの、ＺｎＳ　：　Ｈｎ系の無機薄膜ＥＬ素子
に比べて輝度が低く、特性劣下も激しかつたため実用に
到らなかった。また、その駆動電圧がＤＣ１００Ｖ程度
と高かったことも実用化への障害になっていた。

ところが、最近有機薄膜を２層構造にした新しいタイプ
の有機薄膜ＥＬ素子が報告され、強い関心を集めている
（アプライド・フィジックス・レターズ、５１巻、９１
３ページ、　１９８７年）。報告によれば、この有機薄
膜ＥＬ素子は、・第１図に示すように蛍光性金属キレー
ト錯体を有機蛍光体薄膜層４に、アミン系材料を電荷注
入層３に使用して２層構造とし、これを透明電極２およ
び背面電極５で挟むことにより、明るい緑色発光を得た
ことが開示されており、６〜７ｖの直流電圧印加で数百
ｃｄ／ｍ２の輝度を得ている。また、最大発光効率は１
．５１ｍ／−と、実用レベルに近い性能を持っている。

［発明が解決しようとする課題］前述したように、有機蛍光体薄膜と電荷注入層との多層
構造をした有機薄膜ＥＬ素子は、非常に明るい緑色発光
を得ており、発光特性としては実用レベルにある。

しかし、最も興味あることはフルカラー表示を実現する
ことであり、そのためには他に赤と青の発光が必要であ
るが、現在までに開発された青色発光および赤色発光を
示す有機蛍光体は、発光の程度が非常に弱く、実用レベ
ルからほど遠かった。

例えば、青色発光を示す有機物質としてアントラセンが
有名であるが、これを有機蛍光体として使用した有機薄
膜ＥＬ素子の発光は非常に弱かった（例えば、シン・ソ
リッド・フィルムズ、９４巻。

１７１ページ、　１９８２年、およびジャパニーズ・ア
プライド・フィジックス、２７巻、　１２６９ページ、
　１９８８年）。従ってフルカラー有機薄膜ＥＬ素子の
実用化には是非とも新しい有機蛍光体物質が必要である
にもかかわらず、従来の有機蛍光物質の中には適当な物
質がなかった。

本発明は、以上述べたような従来の事情に対処してなさ
れたもので、実用レベルでフルカラー表示の可能な有機
薄膜ＥＬ素子を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明は、少なくとも一方が透明である一対の電極間に
少なくとも１以上の有機蛍光体薄膜層と電荷注入層が形
成された多層膜構造を有する有機薄膜ＥＬ素子において
、有機蛍光体薄膜を構成する物質が８−ヒドロキシキノ
リンとベリリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、
カドミウム、クロム、ニッケル、ビスマス、イツトリウ
ム、タリウム、チタン、スズ、バナジウム、ロジウム、
鉛、鉄、銀、銅、スカンジウム、バリウム、ガリウム、
スカンジウム、イツトリウム、コバルトの中の少なくと
も１つの金属との金属錯体であることを特徴とする有機
薄膜ＥＬ素子である。

本発明によれば、発光層である８−ヒドロキシキノリン
と金属との金属錯体において、中心金属を種々変化させ
ることにより種々の発光波長を示すＥＬ発光が生じ、か
つ発光色は変化するが、発光効率はほとんど変化しない
。従って、発光層である８−ヒドロキシキノリンと金属
との金属錯体において、その中心金属を種々変化させる
ことにより、容易に、発光効率を変化させることなくフ
ルカラー化することができる。

本発明で用いられる金属錯体の一般式を次に示す。

薗−０（式中、Ｍはｎ価の金属イオン、Ｘはｎ／ｍ価の陰イオ
ンを示す）本発明において、電荷注入のための電荷注入層として用
いられる物質は、有機化合物としては、ホール移動層と
して芳香族アミンおよび芳香族ポリアミン化合物等が挙
げられ、電子移動層としてキノン構造を有する化合物、
テトラシアノキノジメタンならびにテトラシアノエチレ
ン等を挙げることができる。また、無機化合物の電荷注
入層としては、Ｐ型あるいはＮ型のＩＶ族、■−ｖ族、
■−Ｖｌ族化合物半導体等を挙げることができる。電荷
注入層として用いられる有機物あるいは無機物は、これ
らの化合物の中より必要に応じて選んで用いることがで
きる。

［実施例］以下、実施例を用いて本発明を説明する。

実施例１硝酸亜鉛・６水塩の水溶液中に、エタノールに溶解させ
た２倍等量の８−ヒドロキシキノリン（８−キノリツー
ル）を滴下した。この溶液を３時間攪拌した後、希薄水
酸化ナトリウムをｐＨが８になるまで滴下した。この場
合に沈澱してきた沈澱物を濾過した後、希薄水酸化ナト
リウム水溶液でよく洗浄した。得られた化合物は減圧中
、７０℃でよく乾燥させた。このようにして得られた金
属錯体の溶液は、５１０止に中心を有する蛍光を示し、
その物性値は、文献値（Ｒ，Ｂａ１ｌａｒｄｉｒｉ等、
インオガニツク・ケミストリー、２５巻、　３８５８ペ
ージ。

１９８６年）とよく一致していた。

ガラス基板上に形成された透明電極上に電荷注入層とし
て８００人の１．１−ビス（４−Ｎ、Ｎ−ジトリルアミ
ノフェニル）シクロヘキサンを蒸着した後、上記の手順
で得られた金属錯体を有機蛍光体層として５００人蒸着
した。その上に、負電極としてマグネシウム／アルミニ
ウム合金を蒸着した。得られた有機薄膜ＥＬ素子の発光
特性を調べたところ、０．１ｍＷ／Ｃｍ２の発光が３　
ｍＡ／ｃｍ２で得られた。発光色はやや黄緑色であり、
トリス（８−オキシキノリナト）アルミニウムの有機蛍
光材料を用いた場合に比べて長波長側にシフトさせるこ
とができた。

実施例２硝酸ビスマス・５水塩の水溶液中に、エタノールに溶解
させた３倍等量の８−キノリツールを滴下した。この溶
液を３時間攪拌した後、希薄水酸化ナトリウムをｐＨが
８になるまで滴下した。この場合に沈澱してきた沈澱物
を濾過した後、希薄水酸化ナトリウム水溶液でよく洗浄
した。得られた化合物は減圧中、７０℃でよく乾燥させ
た。このようにして得られた金属錯体の溶液は、４５０
ｎｍに中心を有する蛍光を示し、文献値（Ｒ，Ｂａ１ｌ
ａｒｄｉｒｉ等。

インオーガニック・ケミストリー、２５巻、　３８５８
ページ、　１９８６年）とよく一致していた。

ガラス基板上に形成された透明電極上に電荷注入層とし
て８００人の１，１−ビス（４−Ｎ、Ｎ−ジトリルアミ
ノフェニル）シクロヘキサンを蒸着した後、上記の手順
で得られた金属鏡体を有機蛍光体層として５００人蒸着
した。その上に、負電極としてマグネシウム／アルミニ
ウム合金を蒸着した。得られた有機薄膜ＥＬ素子の発光
特性を調べたところ、０．１ｍＷ／Ｃｌｌ１２の発光が
３　ｍＡ／Ｃｍ２で得られた。発光色は青っぽい緑色で
あり、トリス（８−オキシキノリナト）アルミニウムの
有機蛍光材料を用いた場合に比べて短波長側にシフトさ
せることができた。

実施例３Ｗｔ酸マグネシウム・５水塩の水溶液中に、エタノール
に溶解させた２倍等量の８−キノリツールを滴下した。

この溶液を３時間攪拌した後、希薄水酸化ナトリウムを
Ｅ）Ｈが８になるまで滴下した。

この場合に沈澱してきた沈澱物を濾過した後、希薄水酸
化ナトリウム水溶液でよく洗浄した。得られた化合物は
減圧中、７０℃でよく乾燥させた。このようにして得ら
れた金属錯体の溶液は、４８５止に中心を有する蛍光を
示し、物性値は文献値（Ｒ，Ｂａ１ｌａｒｄｉｒｉ等、
インオーガニック・ケミストリー、２５巻、　３８５８
ページ、　１９８６年）とよく一致していた。

ガラス基板上に形成された透明電極上に電荷注入層とし
て８００人のＮ、Ｎ’−メタメチルフェニルベンジジン
を蒸着し、その後、上記の手順で得られた金属錯体を有
機蛍光体層として５００人蒸着した。

その上に、負電極としてマグネシウム／銀の合金を蒸着
した。得られた有機薄膜ＥＬ素子の発光特性を調べたと
ころ、０．１ｍＷ／ｃｍ２の発光が３ｍＡ／ｃｍ２で得
られた。発光色はやや黄色がかった緑色であり、トリス
（８−オキシキノリナト）アルミニウムの有機蛍光材料
を用いた場合に比べて長波長側にシフトさせることがで
きた。

［発明の効果］以上説明したように、本発明による有機薄膜ＥＬ素子を
用いれば、８−ヒドロキシキノリン金属錯体の中心金属
を変化させることで、発光波長を変化させることができ
るので、有機薄膜ＥＬ素子のフルカラー化に極めて有用
である。このように本発明により有機薄膜ＥＬ素子を実
用レベルまで引き上げることができ、安価でかつ大面積
のフルカラー表示素子の提供が可能になり、その工業的
価値は高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は代表的な有機薄膜ＥＬ素子の断面図である。１・・・ガラス基板３・・・電荷注入層５・・・背面電極２・・・透明電極４・・・有機蛍光体薄膜層

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　少なくとも一方が透明である一対の電極間に少
なくとも１以上の有機蛍光体薄膜層と電荷注入層が形成
された多層膜構造を有する有機薄膜ＥＬ素子において、
有機蛍光体薄膜を構成する物質が８−ヒドロキシキノリ
ンとベリリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、カ
ドミウム、クロム、ニッケル、ビスマス、インジュウム
、タリウム、チタン、スズ、バナジウム、ロジウム、鉛
、鉄、銀、鋼、ストロンチュウム、バリウム、ガリウム
、スカンジウム、イツトリウム、コバルトの中の少なく
とも１つの金属との金属錯体であることを特徴とする有
機薄膜ＥＬ素子。