JP2005108729A - 有機エレクトロルミネッセント素子 - Google Patents
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Abstract
【課題】 新規な発光材料を赤橙色発光層に用いることにより、色純度が高い白色を発光させることができる赤橙色発光層と青色発光層とを積層して備える有機エレクトロルミネッセント素子を得る。
【解決手段】 一対の電極間に積層して配置された赤橙色発光層と青色発光層とを備える有機エレクトロルミネッセント素子であり、赤橙色発光層に、以下の一般式（１）で表される発光材料が含まれていることを特徴としている。
【選択図】なし
【解決手段】 一対の電極間に積層して配置された赤橙色発光層と青色発光層とを備える有機エレクトロルミネッセント素子であり、赤橙色発光層に、以下の一般式（１）で表される発光材料が含まれていることを特徴としている。
【選択図】なし
Description
本発明は、赤橙色発光層と青色発光層とを備え、白色を発光する有機エレクトロルミネッセント素子に関するものである。
有機エレクトロルミネッセント素子（以下、有機ＥＬ素子という）においては、発光層として、赤橙色発光層と青色発光層を積層することにより、白色を発光させることができる。従って、液晶表示装置と同様に、この白色発光の有機ＥＬ素子とカラーフィルターとを組み合わせることによりフルカラーディスプレイとすることができる。
ルブレンなどのナフタセン誘導体は蛍光が強く、高輝度を示す有機ＥＬ素子用発光材料として知られている。しかしながら、ルブレンからの発光は、黄色〜オレンジ色の発光であり、上記のような赤橙色発光層として用いることができなかった（特許文献１など）。
そこで、ルブレンなどの発光を長波長化することが以前より検討されており、ナフタセン誘導体の置換基の変更、あるいはナフタセンからペンタセンへの基本骨格の変更などが検討されている（特許文献２など）。
しかしながら、これらの方法では、長波長化は達成することができるが、素子の発光寿命を改善するまでには至らなかった。
特開２００３−５５６５２号公報
国際公開第９９／５７２２１号パンフレット
本発明の目的は、新規な発光材料を赤橙色発光層に用いることにより、色純度が高い白色を発光させることができる有機ＥＬ素子を提供することにある。
本発明は、一対の電極間に積層して配置された赤橙色発光層と青色発光層とを備える有機ＥＬ素子であり、赤橙色発光層に、以下の一般式（１）で表される発光材料が含まれていることを特徴としている。
本発明において赤橙色発光層の発光材料として用いる化合物としては、例えば、以下の式（４）〜（６）に示すような化合物が挙げられる。
また、本発明の有機ＥＬ素子は、赤橙色発光層及び青色発光層の発光側にカラーフィルターを設け、所望の色を発光する発光層とすることができる。また、カラーフィルターとして、ＲＧＢの３色あるいはＲＧＢＷ（Ｗは白色）の４色のカラーフィルターを設けることにより、フルカラー表示が可能なディスプレイとすることができる。
上記式（４）に示す本発明の発光材料は、例えば、以下に示す（化７）及び（化８）の反応式に従い合成することができる。
図１は、本発明に従う一実施例の有機ＥＬ素子を示す断面図である。この有機ＥＬ素子においては、ＴＦＴを用いて各画素における発光のオンオフを駆動している。また、この有機ＥＬ素子においては、カラーフィルターが設けられている。
図１を参照して、ガラスなどの透明基板からなる基板１の上には、第１の絶縁層２が設けられている。第１の絶縁層２は、例えばＳｉＯ2及びＳｉＮXなどから形成されている。第１の絶縁層２の上には、ポリシリコン層からなるチャネル領域２０が形成されている。チャネル領域２０の上には、ドレイン電極２１及びソース電極２３が形成されており、またドレイン電極２１とソース電極２３の間には、第２の絶縁層３を介してゲート電極２２が設けられている。ゲート電極２２の上には、第４の絶縁層４が設けられている。第２の絶縁層３は、例えばＳｉＮX及びＳｉＯ2から形成されていおり、第３の絶縁層４は、ＳｉＯ2及びＳｉＮXから形成されている。
第３の絶縁層４の上には、第４の絶縁層５が形成されている。第４の絶縁層５は、例えば、ＳｉＮXから形成されている。第４の絶縁層５の上の画素領域の部分には、カラーフィルター層７が設けられている。カラーフィルター層７としては、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、またＢ（青）などのカラーフィルターが設けられる。カラーフィルター層７の上には、第１の平坦化膜６が設けられている。ドレイン電極２１の上方の第１の平坦化膜６にはスルーホール部が形成され、第１の平坦化膜６の上に形成されているＩＴＯ（インジウムースズ酸化物）からなるホール注入電極８がスルーホール部内に導入されている。画素領域におけるホール注入電極８の上には、ホール注入層１０が形成されている。画素領域以外の部分においては、第２の平坦化膜９が形成されている。
ホール注入層１０の上には、発光層１１が設けられている。ここで、発光層１１は、赤橙色発光層の上に、青色発光層を積層した２層構造の発光層となっている。発光層１１の上には電子輸送層１２が設けられ、電子輸送層１２の上は、電子注入電極（陰極）１３が設けられている。
以上のように本実施例の有機ＥＬ素子においては、画素領域の上に、ホール注入電極８と、ホール注入層１０と、赤橙色発光層と青色発光層の２層構造の発光層１１と、電子輸送層１２と、電子注入電極１３とが積層されて有機ＥＬ素子が構成されている。
発光層１１においては、赤橙色発光層と青色発光層とが積層されているので発光層１１からは白色の発光がなされる。この白色光は、基板１を通り外部に出射するが、発光側にカラーフィルター層７が設けられているので、カラーフィルター層７の色に応じてＲ、ＧまたはＢの色の光が出射される。
本発明の有機ＥＬ素子においては、カラーフィルターを設けていない画素を形成し、白色を発光させてもよい。
（実施例１〜３）
表１に示す材料を用いて、ホール注入層、ホール輸送層、赤橙色発光層、青色発光層、電子輸送層及び陰極（電子注入電極）を形成した。表において（ ）内の数値は各層の厚み（ｎｍ）を示している。
表１に示す材料を用いて、ホール注入層、ホール輸送層、赤橙色発光層、青色発光層、電子輸送層及び陰極（電子注入電極）を形成した。表において（ ）内の数値は各層の厚み（ｎｍ）を示している。
赤橙色発光層において用いている化合物１は上記式（４）で表される本発明の発光材料であり、化合物２は上記式（５）で表される本発明の発光材料であり、化合物３は上記式（６）で表される本発明の発光材料である。
青色発光層において用いている化合物４は、２−ターシャリー−ブチル−９，１０−ジ（β−ナフチル）アントラセンであり、以下の構造式を有する化合物である。
赤橙色発光層は、ＮＰＢをホスト材料として用い、化合物１〜３を発光ドーパントとして用いている。また、ｔＢｕＤＰＮは、発光層内のキャリア移動を調節したり、あるいは、発光ドーパントへのエネルギーの移動を行なう役目をする補助ドーパントとして用いている。青色発光層においては、化合物４をホスト材料として用い、ペリレンを発光ドーパントとして用い、ＮＰＢを補助ドーパントとして用いている。各発光層において％は重量％を示している。
表１に示す実施例１〜３において、各層は真空蒸着法により形成されている。
（比較例１及び２）
表２に示すように、比較例１の赤橙色発光層においては、ＮＰＢをホスト材料として用い、ジフェニルペンタセンを発光ドーパントとして用い、ｔＢｕＤＰＮを補助ドーパントとして用いている。また、比較例２の赤橙色発光層においては、ＮＰＢをホスト材料として用い、化合物５を発光ドーパントとして用い、ｔＢｕＤＰＮを補助ドーパントして用いている。
表２に示すように、比較例１の赤橙色発光層においては、ＮＰＢをホスト材料として用い、ジフェニルペンタセンを発光ドーパントとして用い、ｔＢｕＤＰＮを補助ドーパントとして用いている。また、比較例２の赤橙色発光層においては、ＮＰＢをホスト材料として用い、化合物５を発光ドーパントとして用い、ｔＢｕＤＰＮを補助ドーパントして用いている。
ジフェニルペンタセンは、以下の構造式を有している。
表１及び表２に示す実施例１〜３及び比較例１〜２の有機ＥＬ素子について、発光特性を評価した。評価結果を表１及び表２に示す。なお、寿命は１５００ｃｄ／ｍ2が７５０ｃｄ／ｍ2になる半減期として示している。
１…基板
２…第１の絶縁層
３…第２の絶縁層
４…第３の絶縁層
５…第４の絶縁層
６…第１の平坦化膜
７…カラーフィルター層
８…ホール注入電極
９…第２の平坦化膜
１０…ホール注入層
１１…発光層
１２…電子輸送層
１３…電子注入電極
２０…チャネル領域
２１…ドレイン電極
２２…ゲート電極
２３…ソース電極
２…第１の絶縁層
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４…第３の絶縁層
５…第４の絶縁層
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１２…電子輸送層
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２１…ドレイン電極
２２…ゲート電極
２３…ソース電極
Claims (5)
- 一対の電極間に積層して配置された赤橙色発光層と青色発光層とを備える有機エレクトロルミネッセント素子であって、
前記赤橙色発光層に、以下の一般式（１）で表される発光材料が含まれていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子。
- 前記発光材料が、以下の式（４）で表されることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
- 前記発光材料が、以下の式（５）で表されることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
- 前記発光材料が、以下の式（６）で表されることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
- 前記赤橙色発光層及び青色発光層の発光側に設けられるカラーフィルターをさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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