JP2807294B2 - 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キノロン化合物またはアザキノ
ロン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 is characterized by comprising a phosphor thin film containing a quinolone compound or an azaquinolone compound.

以下、本発明を図に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

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。FIG. 1 is a structural view showing an embodiment of the present invention, in which parts identical to those in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals.

図において、陰極である金属電極１には、アルミニウ
ム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、銀又はこれ等の合
金が用い得る。In the figure, a thin film having a thickness of 1500 mm of aluminum 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 thereof 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、仕事関数の大きな導電性材料、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 large work function, 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体薄膜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 phosphor 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、キノロン化合物またはア
ザキノロン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 quinolone compound or an azaquinolone compound is used. The thickness of the organic phosphor thin film 7 is set to 1 μm or less.

キノロン化合物の有機蛍光体薄膜としては、下記構造
式（A1）で示されるものが用いられる。As the organic phosphor thin film of the quinolone compound, one represented by the following structural formula (A1) is used.

但し、上記構造式（A1）中、R¹は水素またはアルキル
基であり、R³は水素，アルキル基，カルボキシル基，ア
ルカノイル基，アルコキシカルボニル基，シアノ基また
はアリール基であり、R⁴は水素，アルキル基，ハロアル
キル基，カルボキシル基，アルカノイル基，アルコキシ
カルボニル基またはアルコキシ基であり、R⁵は水素，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、R⁶は水素であり、R⁷は水酸基，アミノ基，アルキ
ルアミノ基，ジアルキルアミノ基またはアルコキシ基で
あり、R⁸は水素またはアルキル基である官能基（但し、
R¹〜R⁸中、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）である。 However, in the above structural formula (A1), R ¹ is hydrogen or an alkyl group, R ³ is hydrogen, an alkyl group, a carboxyl group, an alkanoyl group, an alkoxycarbonyl group, a cyano group or an aryl group, and R ⁴ is hydrogen. , An alkyl group, a haloalkyl group, a carboxyl group, an alkanoyl group, an alkoxycarbonyl group or an alkoxy group, R ⁵ is hydrogen, an amino group, an alkylamino group or a dialkylamino group, R ⁶ is hydrogen, and R ⁷ is A hydroxyl group, an amino group, an alkylamino group, a dialkylamino group or an alkoxy group, and R ⁸ is a functional group which is hydrogen or an alkyl group (provided that
In R ^{1 to} R ⁸ , the alkyl component preferably has 1 carbon atom.
, But may be 6 or more, and the aryl component preferably has 6 to 14 carbon atoms, but may be 18 or more).

この蛍光体薄膜を形成するキノロン化合物（A1）は、
第１表の官能基のNo.1〜No.15、No.20〜No.25及びNo.28
の組み合わせを有するものが好ましい。The quinolone compound (A1) that forms this phosphor thin film is
No. 1 to No. 15, No. 20 to No. 25 and No. 28 of the functional groups in Table 1
Are preferred.

さらに、上記構造式（A1）中、R³、R⁵及びR⁸が水素で
あり、R⁶及びR⁷が一緒になって縮合炭素環または複素環
をなす下記（A1a）式のキノロン化合物（但し、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個以上でもよい）も用い得る。 Further, in the above structural formula (A1), R ³ , R ⁵ and R ⁸ are hydrogen and R ⁶ and R ⁷ together form a condensed carbocyclic or heterocyclic quinolone compound of the following formula (A1a) ( However, the alkyl component preferably has 1 to 5 carbon atoms,
Or more).

例えば、下記（A1−26）、（A1−27）、（A1−16）及
び（A1b）式のキノロン化合物である。 For example, quinolone compounds represented by the following formulas (A1-26), (A1-27), (A1-16) and (A1b).

この（A1b）式のキノロン化合物で蛍光体薄膜を形成
する場合、官能基のX,Y及びＲの第２表のNo.17〜No.19
の組み合わせを有するものが好ましい。 When a phosphor thin film is formed with the quinolone compound of the formula (A1b), No. 17 to No. 19 in Table 2 of X, Y and R of the functional groups are used.
Are preferred.

アザキノロン化合物の有機蛍光体薄膜としては、下記
構造式（A2）で示されるものも用いられる。 As the organic phosphor thin film of the azaquinolone compound, one represented by the following structural formula (A2) is also used.

但し、R¹は水素またはアルキル基であり、R³は水素，
アルキル基，カルボキシル基，アルカノイル基，アルコ
キシカルボニル基，シアノ基またはアリール基であり、
R⁴は水素，アルキル基，ハロアルキル基，カルボキシル
基，アルカノイル基，アルコキシカルボニル基またはア
ルコキシ基であり、R⁷は水酸基，アミノ基，アルキルア
ミノ基，ジアルキルアミノ基またはアルコキシ基である
官能基（但し、R¹〜R⁷中、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）である。 Provided that R ¹ is hydrogen or an alkyl group, R ³ is hydrogen,
An alkyl group, a carboxyl group, an alkanoyl group, an alkoxycarbonyl group, a cyano group or an aryl group;
R ⁴ is hydrogen, an alkyl group, a haloalkyl group, a carboxyl group, an alkanoyl group, an alkoxycarbonyl group or an alkoxy group, and R ⁷ is a hydroxyl group, an amino group, an alkylamino group, a dialkylamino group or an alkoxy group. , R ^{1 to} R ⁷ , the alkyl component is preferably
It 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キノロン化合物（A2）は、
第３表の官能基のNo.29〜No.44の組み合わせを有するも
のが好ましい。The quinolone compound (A2) that forms this phosphor thin film is
Those having a combination of No. 29 to No. 44 of the functional groups in Table 3 are preferable.

アザキノロン化合物の有機蛍光体薄膜としては、下記
構造式（A3−45）で示されるものも用いられる。 As the organic phosphor thin film of the azaquinolone compound, one represented by the following structural formula (A3-45) may be used.

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、蛍光体発光層はキノロン化合物
またはアザキノロン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 made of a phosphor thin film containing a quinolone compound or an azaquinolone 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（１）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, the triphenylamine derivative of the above formula (1) was used.

有機蛍光体薄膜７としては、上記表のNo.4の下記（A1
−４）式のキノロン化合物を用いた。As the organic phosphor thin film 7, the following (A1
-4) The quinolone compound of the formula was 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４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駆動電圧を
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 4, and the driving voltage is applied to the electroluminescent device obtained in this table. Are also described.

【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 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 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C09K 11/06 ＣＡ（ＳＴＮ)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Takeo Wakimoto 6-11-1, Fujimi, Tsurugashima-cho, Iruma-gun, Saitama Prefecture (72) Inventor Tatsufumi Murayama 6, Fujimi, Tsuruga-machi, Iruma-gun, Saitama No. 1 No. 1 in Pioneer Corporation Research Institute (58) Field surveyed (Int. Cl. ⁶ , DB name) C09K 11/06 CA (STN)

Claims (5)

(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構
造式（A1）で示され、 上記構造式（A1）中、R¹は水素またはアルキル基であ
り、R³は水素，アルキル基，カルボキシル基，アルカノ
イル基，アルコキシカルボニル基，シアノ基またはアリ
ール基であり、R⁴は水素，アルキル基，ハロアルキル
基，カルボキシル基，アルカノイル基，アルコキシカル
ボニル基またはアルコキシ基であり、R⁵は水素，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、R⁶は水素であり、R⁷は水酸基，アミノ基，アルキル
アミノ基，ジアルキルアミノ基またはアルコキシ基であ
り、R⁸は水素またはアルキル基である官能基であるキノ
ロン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。1. An electroluminescent device comprising an organic compound and a phosphor light emitting layer and a hole transporting layer laminated on each other between a cathode and an anode, wherein the phosphor light emitting layer has the following structural formula ( A1) The structural formula (A1), R ¹ is hydrogen or an alkyl group, R ³ is hydrogen, an alkyl group, a carboxyl group, an alkanoyl group, an alkoxycarbonyl group, a cyano group or an aryl group, R ⁴ is hydrogen, alkyl Group, haloalkyl group, carboxyl group, alkanoyl group, alkoxycarbonyl group or alkoxy group, R ⁵ is hydrogen, amino group, alkylamino group or dialkylamino group, R ⁶ is hydrogen, R ⁷ is hydroxyl group, An electroluminescent device comprising a phosphor thin film containing an amino group, an alkylamino group, a dialkylamino group or an alkoxy group, wherein R ⁸ is a quinolone compound which is hydrogen or a functional group which is an alkyl group. 【請求項２】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構
造式（A1a）で示され、 上記構造式（A1）中、R¹は水素またはアルキル基であ
り、R⁴アルキル基またはハロアルキル基であり、R⁶及び
R⁷は一緒になって縮合炭素環または複素環をなすキノロ
ン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。2. 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 structural formula ( A1a) In the structural formula (A1), R ¹ is hydrogen or an alkyl group, R ^{4 is} an alkyl group or a haloalkyl group, and R ⁶ and
An electroluminescent device, wherein R ⁷ comprises a phosphor thin film containing a quinolone compound forming a condensed carbocyclic or heterocyclic ring together. 【請求項３】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構
造式（A2）で示され、 上記構造式（A2）中、R¹は水素またはアルキル基であ
り、R³は水素，アルキル基，カルボキシル基，アルカノ
イル基，アルコキシカルボニル基，シアノ基またはアリ
ール基であり、R⁴は水素，アルキル基，ハロアルキル
基，カルボキシル基，アルカノイル基，アルコキシカル
ボニル基またはアルコキシ基であり、R⁷は水酸基，アミ
ノ基，アルキルアミノ基，ジアルキルアミノ基またはア
ルコキシ基である官能基であるアザキノロン化合物を含
む蛍光体薄膜からなることを特徴とする電界発光素子。3. 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 disposed between a cathode and an anode, wherein the phosphor light emitting layer has the following structural formula ( A2), The structural formula (A2), R ¹ is hydrogen or an alkyl group, R ³ is hydrogen, an alkyl group, a carboxyl group, an alkanoyl group, an alkoxycarbonyl group, a cyano group or an aryl group, R ⁴ is hydrogen, alkyl group, a haloalkyl group, a carboxyl group, an alkanoyl group, an alkoxycarbonyl group or an alkoxy group, R ⁷ is a phosphor containing a hydroxyl group, an amino group, an alkylamino group, a azaquinolone compound being a functional group which is an dialkylamino group or an alkoxy group An electroluminescent device comprising a thin film. 【請求項４】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構
造式（A3）、 で示される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。4. An electroluminescent device in which a phosphor light 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, wherein the phosphor light emitting layer has the following structural formula ( A3), An electroluminescent device comprising a phosphor thin film containing a compound represented by the formula: 【請求項５】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ないし４のい
ずれかに記載の電界発光素子。5. The electroluminescent device according to claim 1, wherein an organic electron transporting layer is disposed between said cathode and said phosphor layer.