JP2731269B2 - EL device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は電界発光素子に関し、特に有機化合物を発光
体として構成される電界発光素子に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electroluminescent device, and more particularly, to an electroluminescent device including an organic compound as a luminous body.

背景技術 この種の電界発光素子として、第２図に示すように、
陰極である金属電極１と陽極である透明電極２との間に
有機化合物からなり互いに積層された有機蛍光体薄膜３
及び有機正孔輸送層４が配された２層構造のものや、第
３図に示すように、金属電極１と透明電極２との間に互
いに積層された有機電子輸送層５、有機蛍光体薄膜３及
び有機正孔輸送層４が配された３層構造のものが知られ
ている。ここで、有機正孔輸送層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、有機電子輸送層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。BACKGROUND ART As this type of electroluminescent device, as shown in FIG.
An organic phosphor thin film 3 made of an organic compound and laminated on a metal electrode 1 as a cathode and a transparent electrode 2 as an anode
And a two-layer structure in which an organic hole transport layer 4 is disposed, and as shown in FIG. 3, an organic electron transport layer 5 laminated between a metal electrode 1 and a transparent electrode 2, an organic phosphor A three-layer structure in which a thin film 3 and an organic hole transport layer 4 are arranged is known. Here, the organic hole transport layer 4 has a function of facilitating the injection of holes from the anode and a function of blocking electrons, and the organic electron transport layer 5 has a function of facilitating the injection of electrons from the cathode. I have.

これら電界発光素子において、透明電極２の外側には
ガラス基板６が配されており、金属電極１から注入され
た電子と透明電極２から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、この光が透明電極２及びガラス基板６を介して
外部に放出されることになる。In these electroluminescent devices, a glass substrate 6 is disposed outside the transparent electrode 2, and excitons are generated by recombination of electrons injected from the metal electrode 1 and holes injected from the transparent electrode 2, The exciton emits light in the process of radiation deactivation, and this light is emitted outside through the transparent electrode 2 and the glass substrate 6.

また、上述した構成の従来の電界発光素子において
は、特定の色の蛍光帯域を有するものが開発されている
が、さらにその他種々の色を発光させるべく、より多く
の種類の有機蛍光体の電界発光素子の開発が望まれてい
る。Further, in the conventional electroluminescent device having the above-described configuration, a device having a fluorescent band of a specific color has been developed. However, in order to further emit various colors, the electric field of more types of organic phosphors is required. Development of a light emitting element is desired.

発明の概要 ［発明の目的］ 本発明は、上述した従来の要望を満すべくなされたも
のであって、有機蛍光体を効率良く高輝度にて発光させ
ることができる電界発光素子を提供することを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION [Object of the Invention] The present invention has been made to satisfy the above-mentioned conventional needs, and provides an electroluminescent device capable of efficiently emitting an organic phosphor with high luminance. With the goal.

［発明の構成］ 本発明による電界発光素子においては、有機化合物か
らなり互いに積層された蛍光体発光層及び正孔輸送層が
陰極及び陽極間に配された構成の電界発光素子であっ
て、前記蛍光体発光層はカルボキシイミド化合物を含む
蛍光体薄膜からなることを特徴とする。[Structure of the Invention] The electroluminescent device according to the present invention is an electroluminescent device having a configuration in which a phosphor emitting layer and a hole transporting layer made of an organic compound and stacked on each other are arranged between a cathode and an anode. The phosphor light emitting layer comprises a phosphor thin film containing a carboximide compound.

以下、本発明を図に基づいて詳細に説明する、 第１図は本発明の一実施例を示す構造図であり、図中
第２図及び第３図と同等部分には同一符号が付されてい
る。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a structural diagram showing one embodiment of the present invention, in which the same reference numerals are assigned to the same parts as FIG. 2 and FIG. ing.

図において、陰極である金属電極１には、アルミニウ
ムの1500Å膜厚の薄膜を用いる。また、陰極１には、仕
事関数が小さな金属、例えば厚さが約500Å以上のアル
ミニウム、マグネシウム、インジウム、銀又は各々の合
金が用い得る。In the figure, a thin film of aluminum having a thickness of 1500 ° is used for a metal electrode 1 serving as a cathode. For the cathode 1, a metal having a small work function, for example, aluminum, magnesium, indium, silver, or an alloy of each having a thickness of about 500 ° or more can be used.

陽極である透明電極２には、インジウムすず酸化物
（I.T.O.）の2000Å膜厚の薄膜を用いる。また、陽極２
には、仕事関数の大きさ導電性材料、例えば厚さが1000
〜3000Å程度のI.T.O.又は厚さが800〜1500Å程度の金
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２は半透明の状態となる。For the transparent electrode 2 serving as an anode, a thin film of indium tin oxide (ITO) having a thickness of 2000 mm is used. In addition, anode 2
Have a work function size of conductive material, for example, a thickness of 1000
ITO of about 3000 mm or gold with a thickness of about 800-1500 mm can be used. When gold is used as the electrode material, the electrode 2 is in a translucent state.

金属電極１と透明電極２との間には、図の上から順に
積層された有機蛍光薄膜７及び有機正孔輸送層４が配さ
れている。Between the metal electrode 1 and the transparent electrode 2, an organic fluorescent thin film 7 and an organic hole transport layer 4 which are laminated in order from the top of the figure are arranged.

有機正孔輸送層４には、トリフェニルアミン誘導体、
例えば下記式（Ｉ）の化合物の薄膜を用いる。The organic hole transport layer 4 includes a triphenylamine derivative,
For example, a thin film of the compound of the following formula (I) is used.

また、有機正孔輸送層４には、更に下記式（II）〜
（XII）のCTM（Carrier Transmiting Materials）とし
て知られる化合物を用い得る。 The organic hole transport layer 4 further includes the following formulas (II) to (II).
A compound known as CTM (Carrier Transmitting Materials) of (XII) may be used.

有機蛍光体薄膜７としては、カルボキシイミド化合物
を含む蛍光体薄膜が用いられる。かかる有機蛍光体薄膜
７の膜厚は１μｍ以下に設定される。 As the organic phosphor thin film 7, a phosphor thin film containing a carboxyimide compound is used. The thickness of the organic phosphor thin film 7 is set to 1 μm or less.

さらに、有機蛍光体薄膜としては、下記構造式（A1）
〜（A4）で示されるカルボキシイミド化合物が用いられ
る。Further, as the organic phosphor thin film, the following structural formula (A1)
Carboximide compounds represented by (A4) to (A4) are used.

但し、上記構造式（A1）中、R¹,R²及びR³は独立に水
素，アミノ基，アルキルアミノ基またはジアルキルアミ
ノ基であり、Ｘは水素またはアルキル基であり、アルキ
ル成分は好ましくは炭素原子数が１〜５個であるが、６
個以上でもよい。 However, in the above structural formula (A1), R ¹ , R ² and R ³ are each independently hydrogen, an amino group, an alkylamino group or a dialkylamino group, X is a hydrogen or an alkyl group, and the alkyl component is preferably 1-5 carbon atoms, but 6
It may be more than one.

この蛍光体薄膜を形成するカルボキシイミド化合物
（A1）は、第１表の官能基のNo.1〜No.7の組み合わせを
有するものが好ましい。The carboxyimide compound (A1) forming the phosphor thin film preferably has a combination of No. 1 to No. 7 of the functional groups in Table 1.

但し、上記構造式（A2）中、R⁷が水素である場合、R⁴
はアルコキシアルキル基、ジアルキルアミノアルキル
基、アラルキル基であり、R⁵及びR⁶は独立にジアルキル
アミノ基、アルコキシ基、カルボキシ基、スルホ基、水
酸基、環に酸素、イオウ、窒素１〜３個を含む５若しく
は６員環及びハロゲンからなる群から選ばれる官能基で
あり、R⁷がスルホ基又はスルホン酸塩基である場合はR⁴
は水素、アルキル基または置換若しくは非置換アリール
基であり、R⁵及びR⁶は独立に水素、アルキル基、アミノ
基、アルキルアミノ素、ジアルキルアミノ素、アルコキ
シ基、スルホ基、水酸基、置換若しくは非置換アリール
基、環に酸素硫黄窒素を１〜３個を含む５若しくは６員
環及びハロゲンからなる群から選ばれる官能基であり、
アルキル成分は好ましくは炭素原子数が１〜５個である
が６個以上でもよく、アリール成分は好ましくは炭素原
子数が６〜14個であるが18個以上でもよい。 However, in the above structural formula (A2), when R ⁷ is hydrogen, R ⁴
Alkoxyalkyl group, dialkylaminoalkyl group, an aralkyl group, R ⁵ and R ⁶ are independently dialkylamino group, an alkoxy group, a carboxy group, a sulfo group, a hydroxyl group, ring oxygen, sulfur, one to three nitrogen A functional group selected from the group consisting of a 5- or 6-membered ring and halogen, and R ⁴ when R ⁷ is a sulfo group or a sulfonate group.
Is hydrogen, an alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group, and R ⁵ and R ⁶ are each independently hydrogen, an alkyl group, an amino group, an alkylamino element, a dialkylamino element, an alkoxy group, a sulfo group, a hydroxyl group, a substituted or unsubstituted A substituted aryl group, a functional group selected from the group consisting of a 5- or 6-membered ring containing 1 to 3 oxygen sulfur nitrogens in the ring and halogen;
The alkyl component preferably has 1 to 5 carbon atoms but may have 6 or more carbon atoms, and the aryl component preferably has 6 to 14 carbon atoms but may have 18 or more carbon atoms.

この蛍光体薄膜を形成するカルボキシイミド化合物
（A2）は第２表の官能基のNo.9、No.11、No.17の組み合
わせを有するものが好ましい。The carboxyimide compound (A2) forming this phosphor thin film preferably has a combination of No. 9, No. 11, and No. 17 of the functional groups shown in Table 2.

但し、上記構造式（A3）中、R⁴は水素，アルキル基ま
たは置換若しくは非置換アリール基であり、R⁵及びR⁶は
一緒になって縮合炭素環または環に酸素，硫黄，窒素１
〜３個を含む縮合複素環をなし、アルキル成分は好まし
くは炭素原子数が１〜５個であるが６個以上でもよく、
アリール成分は好ましくは炭素原子数が６〜14個である
が18個以上でもよい、例えば（A3−18）及び（A3−19）
式のカルボキシイミド化合物も用いることができる。 However, in the above structural formula (A3), R ⁴ is hydrogen, an alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group, and R ⁵ and R ⁶ together form oxygen, sulfur, nitrogen 1
Form a fused heterocyclic ring containing from 3 to 3, and the alkyl component preferably has 1 to 5 carbon atoms, but may have 6 or more carbon atoms,
The aryl component preferably has 6 to 14 carbon atoms but may have 18 or more carbon atoms, such as (A3-18) and (A3-19)
Carboximide compounds of the formula can also be used.

下記式のカルボキシイミド化合物（A4）も蛍光体薄膜
として好ましい。 The carboximide compound (A4) of the following formula is also preferable as the phosphor thin film.

また、上記電界発光素子においては陰極１及び陽極２
間に有機蛍光体薄膜７及び有機正孔輸送層４を配した２
層構造としたが、従来の陰極１及び蛍光体薄膜７層間に
例えば下記（XX）式のペリレンテトラカルボキシル誘導
体からなる有機電子輸送層５を配した３層構造としても
同様の効果を奏する。 In the electroluminescent device, the cathode 1 and the anode 2
An organic phosphor thin film 7 and an organic hole transport layer 4 are disposed between
Although a layer structure is used, a similar effect can be obtained by a conventional three-layer structure in which an organic electron transport layer 5 made of a perylene tetracarboxyl derivative of the following formula (XX) is disposed between the cathode 1 and the phosphor thin film 7.

発明の効果 以上説明したように、本発明による電界発光素子にお
いては、有機化合物からなり互いに積層された蛍光体発
光層及び正孔輸送層が陰極及び陽極間に配された構成の
電界発光素子であって、蛍光体発光層はカルボキシイミ
ド化合物を含む蛍光体薄膜からなるので、低電圧にて効
率良く高輝度で発光させることができる。 Effect of the Invention As described above, the electroluminescent device according to the present invention is an electroluminescent device having a configuration in which a phosphor luminescent layer and a hole transport layer made of an organic compound and stacked on each other are arranged between a cathode and an anode. Since the phosphor light emitting layer is formed of a phosphor thin film containing a carboxyimide compound, light can be efficiently emitted with high luminance at a low voltage.

実 施 例 本発明の実施例の電界発光素子を作成しそれを発光さ
せた。EXAMPLE An electroluminescent device according to an example of the present invention was prepared and emitted light.

まず、ガラス基板上に陽極である透明電極のI.T.O.を
2000Å膜厚で成膜したものを用意した。陰極である金属
電極１には、アルミニウムを用いた。First, a transparent electrode ITO, which is the anode, was placed on a glass substrate.
A film having a thickness of 2000 mm was prepared. Aluminum was used for the metal electrode 1 serving as the cathode.

有機正孔輸送層４には、上記（Ｉ）式のトリフェニル
アミン誘導体を用いた。For the organic hole transport layer 4, a triphenylamine derivative of the above formula (I) was used.

有機蛍光体薄膜７としては、上記第２表のNo.9−１、
No.10及びNo.11のカルボキシイミド化合物を用いた。As the organic phosphor thin film 7, No. 9-1 of Table 2 above,
No. 10 and No. 11 carboximide compounds were used.

正孔輸送層、蛍光体薄膜及び陰極を成膜する際の真空
度、蒸着速度及び膜厚等の成膜条件は第３表の如くであ
り、この表において得られた電界発光素子に電圧を印加
することにより得た発光特性を併記する。The film forming conditions such as the degree of vacuum, the deposition rate and the film thickness when forming the hole transport layer, the phosphor thin film and the cathode are as shown in Table 3, and the voltage is applied to the electroluminescent device obtained in this table. The emission characteristics obtained by applying the voltage are also shown.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図は本発明の実施例を示す構造図、第２図及び第３
図は従来例を示す構造図である。 主要部分の符号の説明 １……金属電極（陰極） ２……透明電極（陽極） ４……有機正孔輸送層 ６……ガラス基板 ７……有機蛍光体薄膜FIG. 1 is a structural view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 and FIG.
FIG. 1 is a structural view showing a conventional example. Description of Signs of Main Part 1 Metal electrode (cathode) 2 Transparent electrode (anode) 4 Organic hole transport layer 6 Glass substrate 7 Organic phosphor thin film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仲田 仁 埼玉県入間郡鶴ケ島町富士見６丁目１番 １号 パイオニア株式会社総合研究所内 (72)発明者 脇本 健夫 埼玉県入間郡鶴ケ島町富士見６丁目１番 １号 パイオニア株式会社総合研究所内 (72)発明者 村山 竜史 埼玉県入間郡鶴ケ島町富士見６丁目１番 １号 パイオニア株式会社総合研究所内 (72)発明者 松永 代作 東京都北区志茂３―26―８ (72)発明者 野村 正治 東京都北区志茂３―26―８ (56)参考文献 特開 平２−305886（ＪＰ，Ａ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Hitoshi Nakata 6-11-1, Fujimi, Tsurugashima-cho, Iruma-gun, Saitama Prefecture (72) Inventor Takeo Takeo Takemi 6-1, Fujimi, Tsuruga-cho, Iruma-gun, Saitama No. 1 Inside Pioneer Corporation Research Laboratory (72) Inventor Tatsufumi Murayama 6-1, Fujimi, Tsurugashima-cho, Iruma-gun, Saitama Prefecture Inside Pioneer Corporation Research Laboratory (72) Inventor Daisaku Matsunaga 3 Shimo Kita-ku, Tokyo -26-8 (72) Inventor Masaharu Nomura 3-26-8, Shimo, Kita-ku, Tokyo (56) References JP-A-2-305886 (JP, A)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】有機化合物からなり互いに積層された蛍光
体発光層及び正孔輸送層が陰極及び陽極間に配された構
成の電界発光素子であって、前記蛍光体発光層は下記一
般式（A1）又は（A2）又は（A3）又は（A4）で表わされ
るカルボキシイミド系化合物を含む蛍光体薄膜からなる
ことを特徴とする電界発光素子。 （上記式（A1）中、R¹,R²及びR³は独立に水素、アミノ
基、アルキルアミノ基またはジアルキルアミノ基であ
り、Ｘは水素またはアルキル基であり、各々の上記官能
基中のアルキル基成分は炭素原子数が１〜５個である） （上記式（A2）中、R⁷が水素である場合、R⁴はアルコキ
シアルキル基、ジアルキルアミノアルキル基、アラルキ
ル基であり、R⁵及びR⁶は独立にジアルキルアミノ基、ア
ルコキシ基、カルボキシ基、スルホ基、水酸基、環に酸
素、イオウ、窒素１〜３個を含む５若しくは６員環及び
ハロゲンからなる群から選ばれる官能基であり、R⁷がス
ルホ基又はスルホン酸塩基である場合はR⁴は水素、アル
キル基または置換若しくは非置換アリール基であり、R⁵
及びR⁶は独立に水素、アルキル基、アミノ基、アルキル
アミノ素、ジアルキルアミノ素、アルコキシ基、スルホ
基、水酸基、置換若しくは非置換アリール基、環に酸素
硫黄窒素を１〜３個を含む５若しくは６員環及びハロゲ
ンからなる群から選ばれる官能基であり、各々の上記官
能基中のアルキル基成分は炭素原子数が１〜５個であ
る） （上記式（A3）中、R⁴は水素、アルキル基または置換若
しくは非置換アリール基であり、R⁵及びR⁶は一緒になっ
て縮合炭素環または環に酸素硫黄窒素を１〜３個を含む
縮合複素環をなし、R⁷は水素、アルキル基または置換若
しくは非置換アリール基であり、各々の上記官能式中の
アルキル基成分は炭素原子数が１〜５個である） 1. An electroluminescent device having a structure in which a phosphor light-emitting layer and a hole transport layer made of an organic compound and stacked on each other are arranged between a cathode and an anode, wherein the phosphor light-emitting layer has the following general formula ( An electroluminescent device comprising a phosphor thin film containing a carboxyimide compound represented by (A1) or (A2) or (A3) or (A4). (In the above formula (A1), R ¹ , R ² and R ³ are each independently hydrogen, an amino group, an alkylamino group or a dialkylamino group, X is hydrogen or an alkyl group, and in each of the above functional groups, The alkyl group component has 1 to 5 carbon atoms) (In the above formula (A2), when R ⁷ is hydrogen, R ⁴ is an alkoxyalkyl group, a dialkylaminoalkyl group, an aralkyl group, and R ⁵ and R ⁶ are independently a dialkylamino group, an alkoxy group, a carboxy group , A sulfo group, a hydroxyl group, a functional group selected from the group consisting of a 5- or 6-membered ring containing 1 to 3 nitrogen atoms and a halogen containing 1 to 3 nitrogen atoms and a halogen, and R ⁷ is a sulfo group or a sulfonate group. R ⁴ is hydrogen, an alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group, R ⁵
And R ⁶ independently represent hydrogen, an alkyl group, an amino group, an alkylamino element, a dialkylamino element, an alkoxy group, a sulfo group, a hydroxyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, and containing 1 to 3 oxygen sulfur nitrogens in the ring. Or a functional group selected from the group consisting of a 6-membered ring and halogen, wherein the alkyl group component in each of the above functional groups has 1 to 5 carbon atoms.) (In the above formula (A3), R ⁴ is hydrogen, an alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group, and R ⁵ and R ⁶ together form a condensed carbon ring or one to three oxygen sulfur nitrogens on the ring. R ⁷ is hydrogen, an alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group, and the alkyl group component in each of the above functional formulas has 1 to 5 carbon atoms.) 【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記載の電界発
光素子。2. The electroluminescent device according to claim 1, wherein an organic electron transporting layer is disposed between said cathode and said phosphor layer.