JP2998187B2 - Organic electroluminescence device - Google Patents
Organic electroluminescence deviceInfo
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- JP2998187B2 JP2998187B2 JP2267870A JP26787090A JP2998187B2 JP 2998187 B2 JP2998187 B2 JP 2998187B2 JP 2267870 A JP2267870 A JP 2267870A JP 26787090 A JP26787090 A JP 26787090A JP 2998187 B2 JP2998187 B2 JP 2998187B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子に関す
るものであり、詳しくは、発光効率、発光輝度、発光の
均一性が改良された有機エレクトロルミネッセンス素子
に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic electroluminescence device, and more particularly, to an organic electroluminescence device having improved luminous efficiency, luminous brightness, and uniformity of luminescence. It is.
有機蛍光材料を用いたエレクトロルミネッセンス素子
(以下EL素子という)は、無機EL素子に比べ、駆動電圧
が低くて輝度が高く、種々の色の発光も容易に得ること
ができるという特長があり、多くの試みが報告されてき
た。しかしながら、電極から有機物発光層へ電荷を注入
しにくいために低輝度であった。これを解決するために
Tangらは、有機物発光層と電子写真の感光体等に用いら
れていた有機物正孔輸送材料とを積層した2層構造を作
製し、高効率,高輝度のEL素子を実現させた(特開昭59
−194393号公報)。さらに、それ以後、有機物電子輸送
材料と有機物正孔輸送材料で有機物発光層を挟み込んだ
3層構造の素子〔ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・ア
プライド・フィジックス(Jpn.J.Appl.Phys.)27,L269
(1988)〕が試みられており、また発光層に種々の色素
をドーピングすることによりいろいろな発光色を有する
EL素子が作製されている〔ジャーナル・オブ・アプライ
ド・フィジックス(J.Appl.Phys.)第65巻、3610頁(19
89年)〕。Electroluminescent devices using organic fluorescent materials (hereinafter referred to as EL devices) have the features of lower driving voltage, higher luminance, and easier emission of various colors than inorganic EL devices. Attempts have been reported. However, the brightness was low because it was difficult to inject charges from the electrode into the organic light emitting layer. To solve this
Tang et al. Produced a two-layer structure in which an organic light emitting layer and an organic hole transporting material used for an electrophotographic photoreceptor were laminated, thereby realizing a high-efficiency, high-brightness EL device. Showa 59
-194393). Further, thereafter, a three-layered device in which an organic light emitting layer is sandwiched between an organic electron transporting material and an organic hole transporting material [Japanese Journal of Applied Physics (Jpn. J. Appl. Phys.) 27, L269]
(1988)] and have various luminescent colors by doping various dyes into the luminescent layer.
EL devices have been manufactured [Journal of Applied Physics (J. Appl. Phys.) 65, 3610 (19
89)).
しかしながら、これまで報告されてきた有機EL素子は
高輝度ではあるが、他の発光素子に比べて電力あたりの
発光輝度、発光効率が低いという問題がある。この問題
を解決するためには電極からの電荷の注入効率を向上さ
せ、高い輝度を低い駆動電圧で実現する必要がある。ま
た、表示素子としては大面積にわたり均一に発光させな
ければならない。しかし、有機EL素子を構成する有機薄
膜層の膜厚は1000Å程度で非常に薄く、基板の凹凸、電
極の不均一性などに起因すると思われる発光のムラが発
生し易いという問題がある。However, although the organic EL devices that have been reported so far have high luminance, they have a problem that the luminance and the luminous efficiency per power are lower than those of other light emitting devices. In order to solve this problem, it is necessary to improve the efficiency of injecting charges from the electrodes and realize high luminance with a low driving voltage. Further, the display element must emit light uniformly over a large area. However, the thickness of the organic thin film layer constituting the organic EL element is very thin, about 1000 mm, and there is a problem that unevenness of light emission, which is considered to be caused by unevenness of the substrate, non-uniformity of the electrodes, and the like, is likely to occur.
本発明者らは、スピンコーティング法やキャスティン
グ法等によって簡便に薄膜化が可能であるとの知見か
ら、導電性高分子薄膜を使用したとする有機EL素子につ
いて鋭意検討の結果、発光層と電荷輸送層からなる有機
EL素子の電荷輸送層と電極の間に導電性高分子層設ける
ことにより、発光効率および輝度が顕著に向上すること
を見い出し、本発明に到達した。The present inventors have found that thin films can be easily formed by a spin coating method, a casting method, or the like. Organic composed of transport layer
The inventors have found that luminous efficiency and luminance are significantly improved by providing a conductive polymer layer between a charge transport layer and an electrode of an EL element, and have reached the present invention.
すなわち、本発明は、少なくとも一方が透明または半
透明である一対の電極間の発光層および電荷輸送層を有
する有機エレクトロルミネッセンス素子において、電荷
輸送層と電極の間に、一般式(1) −Ar−B− (1) (Arは炭素数6以上の芳香族炭化水素基、または炭素数
4以上のヘテロ環芳香族炭化水素基、Bは−CH=CH−基
または−NH−基を示す。) で表される繰り返し単位を有する導電性高分子の層を設
けてなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセン
ス素子を提供することにある。That is, the present invention provides an organic electroluminescence device having a light-emitting layer and a charge transport layer between a pair of electrodes, at least one of which is transparent or translucent, wherein a general formula (1) -Ar —B— (1) (Ar represents an aromatic hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms or a heterocyclic aromatic hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms, and B represents a —CH = CH— group or a —NH— group. It is an object of the present invention to provide an organic electroluminescence device comprising a conductive polymer layer having a repeating unit represented by the following formula:
以下、本発明によるEL素子について詳細に説明する。 Hereinafter, the EL device according to the present invention will be described in detail.
本発明に用いる一般式(1)に示す導電性高分子は、
芳香環と結合基が相互に結合した高分子である。The conductive polymer represented by the general formula (1) used in the present invention is:
A polymer in which an aromatic ring and a bonding group are bonded to each other.
導電性高分子の合成法としては特に限定されないが、
一般式(1)の導電性高分子の内でBがビニレン基のポ
リアリレンビニレン系ポリマー場合は、充分な性能を確
保するため比較的共役鎖長の長いものが必要であるの
で、例えば特開平1−254734号、特開平1−9221号、特
開昭63−159429号、特開平1−254734号、特開昭64−79
217号公報等に記載の高分子中間体を経由する方法(以
下高分子スルホニウム塩分解法と総称する。)、特開昭
59−199746号公報に記載の脱ハロゲン化法等を用いるこ
とが好ましい。The method for synthesizing the conductive polymer is not particularly limited,
In the case of a polyarylenevinylene-based polymer in which B is a vinylene group in the conductive polymer of the general formula (1), a polymer having a relatively long conjugate chain length is required to ensure sufficient performance. Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 1-24734, JP-A-1-92221, JP-A-63-159429, JP-A-1-257473, JP-A-64-79
No. 217, etc., via a polymer intermediate (hereinafter collectively referred to as polymer sulfonium salt decomposition method);
It is preferable to use the dehalogenation method described in JP-A-59-199746.
高分子スルホニウム塩分解法では側鎖にスルホニウム
塩を有する高分子中間体、あるいはそれをアルコール溶
媒と反応させて得られる、アルコキシ基を側鎖に有する
高分子中間体を熱処理することにより一般式(1)に示
される導電性高分子を得ることができる。In the polymer sulfonium salt decomposition method, a polymer intermediate having a sulfonium salt in a side chain or a polymer intermediate having an alkoxy group in a side chain obtained by reacting the polymer intermediate with an alcohol solvent is subjected to heat treatment to obtain a compound represented by the general formula (1). ) Can be obtained.
脱ハロゲン化法では一般式(2) X1−CH2−Ar−CH2−X1 (2) (Arは上記と同様なものを意味し、X1はハロゲンを表
す。)で示されるジハロゲン化合物を溶液中でt−ブト
キシカリウム等のアルカリにより縮合することにより導
電性高分子を得ることができる。In the dehalogenation method, a dihalogen represented by the general formula (2) X 1 —CH 2 —Ar—CH 2 —X 1 (2) (Ar means the same as above, and X 1 represents halogen.) A conductive polymer can be obtained by condensing the compound with an alkali such as potassium t-butoxy in a solution.
一般式(1)のArは炭素数6以上の芳香族炭化水素ま
たは炭素数4以上のヘテロ環芳香族炭化水素である。具
体的にはArが芳香族炭化水素基では、炭素数6以上の無
置換芳香族炭化水素基、または核置換芳香族炭化水素基
である。無置換芳香族炭化水素基では、p−フェニレ
ン、o−フェニレン、2,6−ナフタレンジイル、5,10−
アントラセンジイルが例示され、好ましくはp−フェニ
レンである。核置換芳香族炭化水素基としては炭素数1
〜22の炭化水素基または炭素数1〜22のアルコキシ基を
1ないし2個核置換したものが好適に用いられる。置換
基である炭素数1〜22の炭化水素基置換基としてはメチ
ル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、
ヘプチル、オクチル、ラウリル、オクタデシル基などが
例示され、また、炭素数1〜22のアルコキシ基としては
メトキシ、エトキシ、プロピルオキシ、ペンチルオキ
シ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキ
シ、ラウリルオキシ、オクタデシルオキシ基等が例示さ
れる。核置換芳香族基について、より具体的にはモノメ
チル−p−フェニレン、モノメトキシ−p−フェニレ
ン、2,5−ジメチル−p−フェニレン、2,5−ジメトキシ
−p−フェニレン、モノエチル−p−フェニレン、2,5
−ジエトキシ−p−フェニレン、2,5−ジエチル−p−
フェニレン、モノブチル−p−フェニレン、モノブトキ
シ−p−フェニレン、モノブチル−p−フェニレン、2,
5−ジブトキシ−p−フェニレン、2,5−ジヘプチル−p
−フェニレン、2,5−ジヘプチルオキシ−p−フェニレ
ン、2,5−ジオクチル−p−フェニレン、2,5−ジオクト
キシ−p−フェニレン、2,5−ジラウリル−p−フェニ
レン、2,5−ジラウリルオキシ−p−フェニレン、2,5−
ジステアリル−p−フェニレン、2,5−ジステアリルオ
キシ−p−フェニレン等が例示される。好ましくは、2,
5−ジメトキシ−p−フェニレン、2,5−ジエトキシ−p
−フェニレン、2,5−ジヘプチルオキシ−p−フェニレ
ンである。Ar in the general formula (1) is an aromatic hydrocarbon having 6 or more carbon atoms or a heterocyclic aromatic hydrocarbon having 4 or more carbon atoms. Specifically, when Ar is an aromatic hydrocarbon group, it is an unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms or a nucleus-substituted aromatic hydrocarbon group. In unsubstituted aromatic hydrocarbon groups, p-phenylene, o-phenylene, 2,6-naphthalenediyl, 5,10-
Anthracenediyl is exemplified, preferably p-phenylene. The nucleus-substituted aromatic hydrocarbon group has 1 carbon atom.
Those obtained by substituting one or two nuclei of a hydrocarbon group of 1 to 22 or an alkoxy group of 1 to 22 carbon atoms are preferably used. As a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms as a substituent, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl,
Examples include heptyl, octyl, lauryl, and octadecyl groups, and examples of the alkoxy group having 1 to 22 carbon atoms include methoxy, ethoxy, propyloxy, pentyloxy, hexyloxy, heptyloxy, octyloxy, lauryloxy, and octadecyloxy groups. Etc. are exemplified. For the nucleus-substituted aromatic group, more specifically, monomethyl-p-phenylene, monomethoxy-p-phenylene, 2,5-dimethyl-p-phenylene, 2,5-dimethoxy-p-phenylene, monoethyl-p-phenylene , 2,5
-Diethoxy-p-phenylene, 2,5-diethyl-p-
Phenylene, monobutyl-p-phenylene, monobutoxy-p-phenylene, monobutyl-p-phenylene, 2,
5-dibutoxy-p-phenylene, 2,5-diheptyl-p
-Phenylene, 2,5-diheptyloxy-p-phenylene, 2,5-dioctyl-p-phenylene, 2,5-dioctoxy-p-phenylene, 2,5-dilauryl-p-phenylene, 2,5-diene Lauryloxy-p-phenylene, 2,5-
Distearyl-p-phenylene, 2,5-distearyloxy-p-phenylene and the like are exemplified. Preferably, 2,
5-dimethoxy-p-phenylene, 2,5-diethoxy-p
-Phenylene, 2,5-diheptyloxy-p-phenylene.
また、炭素数4以上のヘテロ環芳香族炭化水素基及び
その核置換体としては2,5−チエニレン、2,5−フランジ
イル、2,5−ピロールジイル及びそれらの3位および/
あるいは4位への置換体が例示される。好ましくは、2,
5−チエニレン及び炭素数が1〜22の3−アルキル−2,5
−チエニレン、または炭素数1〜22の3−アルコキシ−
2,5−チエニレンである。具体的には3−メチル−2,5−
チエニレン、3−エトキシ−2,5−チエニレン、3−ア
セチル−2,5−チエニレン、3,4−ジメチル−2,5−チエ
ニレン、3,4−ジエトキシ−2,5−チエニレンなどが例示
される。好ましくは2,5−チエニレンである。Further, as the heterocyclic aromatic hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms and its nuclear substituent, 2,5-thienylene, 2,5-furandiyl, 2,5-pyrrolediyl and their 3-position and / or
Alternatively, a substituent at the 4-position is exemplified. Preferably, 2,
5-thienylene and 3-alkyl-2,5 having 1 to 22 carbon atoms
-Thienylene, or 3-alkoxy having 1 to 22 carbon atoms-
2,5-thienylene. Specifically, 3-methyl-2,5-
Thienylene, 3-ethoxy-2,5-thienylene, 3-acetyl-2,5-thienylene, 3,4-dimethyl-2,5-thienylene, 3,4-diethoxy-2,5-thienylene and the like are exemplified. . Preferably, it is 2,5-thienylene.
上記の高分子中間体または導電性高分子をスピンコー
ト法、キャスト法などの方法で均一に薄膜化するには、
その分子量は十分高いことが必要である。重合度は5以
上であり、より好ましくは、重合度10〜50000である。
具体的にはゲルパーミエションクロマトグラフィーによ
る分子量測定において分子量2800の標準ポリスチレンに
相当する溶媒溶出位置以前に溶出する高分子量を有する
ものが効果的である。To uniformly thin the above polymer intermediate or conductive polymer by a method such as spin coating or casting,
Its molecular weight must be high enough. The degree of polymerization is 5 or more, more preferably 10 to 50,000.
Specifically, those having a high molecular weight that elutes before the solvent elution position corresponding to the standard polystyrene having a molecular weight of 2800 in the molecular weight measurement by gel permeation chromatography are effective.
高分子中間体の場合は、その高分子中間体の溶液を後
述の薄膜化法で薄膜化し、ついで側鎖を公知の方法で脱
離して共役系を有する導電性高分子に転換させる方法が
好ましい。In the case of a polymer intermediate, a method in which a solution of the polymer intermediate is thinned by a thinning method described below, and then a side chain is eliminated by a known method to convert it into a conductive polymer having a conjugated system is preferable. .
また、本発明に使用の導電性高分子のうちで、Bが−
NH−基の場合は、アニリンまたはアニリン誘導体を公知
の方法で電解酸化重合あるいは化学酸化重合することに
より得られるポリアニリンおよびその誘導体が好まし
い。ポリアニリンおよびその誘導体を溶媒に溶解させる
には、重合後、アルカリ溶液で処理することが好まし
い。アルカリとしては水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、アンモニア水、ヒドラジンなどが用いることができ
る。In the conductive polymer used in the present invention, B is-
In the case of an NH- group, polyaniline and its derivatives obtained by subjecting aniline or an aniline derivative to electrolytic oxidation polymerization or chemical oxidation polymerization by a known method are preferable. In order to dissolve polyaniline and its derivatives in a solvent, it is preferable to treat with an alkaline solution after polymerization. As the alkali, sodium hydroxide, potassium hydroxide, aqueous ammonia, hydrazine and the like can be used.
使用するポリアニリンおよびその誘導体の重合度は極
限粘度〔η〕で0.1dl/g以上(N−メチル−2−ピロリ
ドン、30℃)が好ましい。The polymerization degree of the polyaniline and its derivative used is preferably 0.1 dl / g or more (N-methyl-2-pyrrolidone, 30 ° C.) in intrinsic viscosity [η].
これらの導電性高分子は、硫酸、ヨウ素、塩化第一鉄
などの不純物をドープすることにより電気伝導度が増加
することが知られているが、一方電気伝導度が増加した
状態では可視部での吸収係数も増加し、光学透過率が著
しく減少して透明性を失うことが知られている。したが
って、導電性高分子側から発光を取り出す場合、ドープ
しないことが望ましい。吸収スペクトルと電気伝導度は
相関しているので、電気伝導度が0.1S/cm以下であるこ
とが好ましい。It is known that the conductivity of these conductive polymers is increased by doping impurities such as sulfuric acid, iodine, and ferrous chloride. It has been known that the absorption coefficient of the compound also increases, the optical transmittance remarkably decreases, and transparency is lost. Therefore, when taking out light emission from the conductive polymer side, it is desirable not to dope. Since the absorption spectrum and the electric conductivity are correlated, the electric conductivity is preferably 0.1 S / cm or less.
第1図に示した本発明のEL素子の構造の一例を用いて
より具体的に説明する。ガラス、透明プラスチック等の
透明基板1の上に透明電極2を形成する。電極の材料と
しては導電性の金属酸化物膜、半透明の金属薄膜等が用
いられる。具体的にはインジウム・スズ・オキサイド
(ITO)、酸化スズ(NESA)、Au、Pt、Ag、Cu等が用い
られる。作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリン
グ法、メッキ法などが用いられる。This will be described more specifically using an example of the structure of the EL device of the present invention shown in FIG. A transparent electrode 2 is formed on a transparent substrate 1 such as glass or transparent plastic. As a material of the electrode, a conductive metal oxide film, a translucent metal thin film, or the like is used. Specifically, indium tin oxide (ITO), tin oxide (NESA), Au, Pt, Ag, Cu and the like are used. As a manufacturing method, a vacuum evaporation method, a sputtering method, a plating method, or the like is used.
次いでこの上に導電性高分子層3を形成する。導電性
高分子が前者のポリアリレンビニレン系ポリマーである
場合はその高分子中間体の溶液、あるいは可溶性のポリ
アリレンビニレン系ポリマーの溶液を、後者のポリアニ
リン系ポリマーの場合はその溶液を電極上にスピンコー
ティング法、キャスティング法、ディッピング法、バー
コート法、ロールコート法等を用いて薄膜化する。ま
た、導電性高分子の場合は蒸着法により薄膜化すること
もできる。Next, the conductive polymer layer 3 is formed thereon. When the conductive polymer is the former polyarylenevinylene-based polymer, a solution of the polymer intermediate or a solution of a soluble polyarylenevinylene-based polymer is used, and when the latter is a polyaniline-based polymer, the solution is used as an electrode. A thin film is formed thereon using a spin coating method, a casting method, a dipping method, a bar coating method, a roll coating method, or the like. In the case of a conductive polymer, a thin film can be formed by an evaporation method.
膜厚としては5Å〜10μm、電流密度を上げて発光効
率を上げるために好ましくは10Å〜1μmである。より
好ましくは20〜2000Åの範囲である。The film thickness is preferably from 5 to 10 μm, and preferably from 10 to 1 μm in order to increase the current density and increase the luminous efficiency. More preferably, it is in the range of 20 to 2000 °.
なお、高分子中間体を薄膜化した場合は、その後に熱
処理等を行って導電性高分子に変換させる。When the polymer intermediate is thinned, heat treatment or the like is performed thereafter to convert the polymer intermediate into a conductive polymer.
次いで導電性高分子層3の上に電荷輸送層4、さらに
その上に発光層5を形成する。Next, the charge transport layer 4 is formed on the conductive polymer layer 3, and the light emitting layer 5 is formed thereon.
発光層および電荷輸送層用の材料としては特に限定さ
れず、例えば特開昭57−51781号、同59−194393号公報
に記載されているもの等、公知のものが使用可能であ
る。例えば発光層としては、ナフタレン誘導体、アント
ラセン誘導体、ペリレン誘導体、ポリメチン系、キサン
テン系、クマリン系、シアニン系などの色素類、8−ヒ
ドロキシキノリンおよびその誘導体の金属錯体、芳香族
アミン、テトラフェニルシクロペンタジエン誘導体、テ
トラフェニルブタジエン誘導体などが挙げられる。The material for the light emitting layer and the charge transport layer is not particularly limited, and known materials such as those described in JP-A-57-51781 and JP-A-59-194393 can be used. For example, as the light emitting layer, naphthalene derivatives, anthracene derivatives, perylene derivatives, polymethine-based, xanthene-based, coumarin-based, cyanine-based dyes, metal complexes of 8-hydroxyquinoline and its derivatives, aromatic amines, tetraphenylcyclopentadiene Derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives and the like.
図で示した構造では電荷輸送層は正孔輸送性を示す材
料を用いる必要がある。正孔輸送層用材料としては、 などの芳香族アミン系材料があげられる。In the structure shown in the figure, it is necessary to use a material having a hole transporting property for the charge transporting layer. As a material for the hole transport layer, And aromatic amine-based materials.
なお、有機EL素子の構造としては、図に示した(陽極
/導電性高分子層/電荷輸送層/発光層/陰極)の構造
以外に、発光層と陰極の間に電子輸送層を有する、いわ
ゆるサンドイッチ構造の組み合わせの構造をとることも
できる。この場合の電子輸送層の材料としては、 などが例示される。The structure of the organic EL element has an electron transport layer between the light emitting layer and the cathode, in addition to the structure shown in the figure (anode / conductive polymer layer / charge transport layer / light emitting layer / cathode). A so-called sandwich structure may be used. In this case, as a material of the electron transport layer, And the like.
これらの電荷輸送層4及び発光層5の成膜方法につい
ては真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスティン
グ法、ディッピング法、バーコート法、ロールコート法
などがある。なお、広い面積に均一な薄膜を成膜すると
いう点では、蒸着法が制御性に優れており好ましい。The charge transport layer 4 and the light emitting layer 5 may be formed by a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a dipping method, a bar coating method, a roll coating method, or the like. From the viewpoint of forming a uniform thin film over a wide area, the vapor deposition method is preferable because it has excellent controllability.
これらの電荷輸送層4および発光層5の膜厚は少なく
ともピンホールが発生しないような膜厚である必要があ
る反面、あまり厚いと逆に素子の抵抗が増加し、高い駆
動電圧が必要となり好ましくない。したがって電荷輸送
層および発光層についての膜厚は5Å〜10μmであり、
好ましくは10Å〜1μm、さらに好ましくは50〜2000Å
である。The thickness of the charge transport layer 4 and the light emitting layer 5 needs to be at least such that pinholes do not occur. On the other hand, if the thickness is too large, the resistance of the element increases, and a high drive voltage is required. Absent. Therefore, the thickness of the charge transport layer and the light emitting layer is 5Å to 10 μm,
Preferably from 10 to 1 μm, more preferably from 50 to 2000 °
It is.
次いで、発光層5の上に電極6を設けるが、この電極
は電子注入陰極となる。その材料としてはAl、In、Mg、
Mg−Ag合金、In−Ag合金、Mg−In合金、グラファイト薄
膜等のイオン化エネルギーの小さい材料が用いられる。
陰極の作製方法としては真空蒸着法,スパッタリング法
等が用いられる。Next, an electrode 6 is provided on the light emitting layer 5, and this electrode becomes an electron injection cathode. The materials are Al, In, Mg,
Materials having a small ionization energy such as an Mg-Ag alloy, an In-Ag alloy, a Mg-In alloy, and a graphite thin film are used.
As a method for manufacturing the cathode, a vacuum evaporation method, a sputtering method, or the like is used.
このようにして本発明の有機EL素子を製造することが
できる。Thus, the organic EL device of the present invention can be manufactured.
本発明のEL素子は導電性高分子層を設けることによ
り、従来のものに比較して、発光効率および最高輝度が
向上し、より発光の均一化が図れる。By providing a conductive polymer layer in the EL device of the present invention, the luminous efficiency and the maximum luminance are improved and the luminescence can be made more uniform as compared with the conventional device.
導電性高分子層と他の電荷輸送層を併用することの作
用の機構については不明であるが、電極から発光層への
電荷移動において、導電性高分子層と発光層間の正孔に
対するポテンシャル障壁を低下させる働きがあるのでは
ないかと推測される。Although the mechanism of action of using the conductive polymer layer and another charge transport layer together is unknown, the potential barrier for holes between the conductive polymer layer and the light emitting layer in the charge transfer from the electrode to the light emitting layer is unknown. It is presumed that there is a function of lowering this.
本発明によるEL素子によれば、バックライトとしての
面状光源,フラットパネルディスプレイ等の装置として
好適に使用される。The EL device according to the present invention is suitably used as a device such as a planar light source as a backlight and a flat panel display.
以下に実施例により、本発明を具体的に説明する。た
だし、本発明は以下の実施例によって何ら制限されるも
のではない。Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples. However, the present invention is not limited at all by the following examples.
実施例1 特開平1−9221号公報に記載の方法に従い、2,5−チ
エニレンジスルホニウムブロミドをアルカリで重合し、
メタノールと反応させてポリ−2,5−チエニレンビニレ
ン(PTV)の中間体であるポリ−2,5−チエニレン−メト
キシエチレンを得た。アセトン中にて超音波洗浄した市
販のITO/ガラス基板に、得られたPTV中間体のDMF溶液を
回転数2000rpmのスピンコーティング法により500Åの厚
みで塗布した。その後、真空中で200℃、2時間熱処理
した。熱処理することによりPTV中間体の膜厚は300Åに
減少していた。ここで、赤外吸収スペクトルを測定した
ところ、1100cm-1の中間体特有の吸収ピークがなくなっ
ていたことから、PTV構造を確認した。Example 1 According to the method described in JP-A-1-92221, 2,5-thienylenedisulfonium bromide was polymerized with an alkali,
Reaction with methanol yielded poly-2,5-thienylene-methoxyethylene, an intermediate of poly-2,5-thienylenevinylene (PTV). A DMF solution of the obtained PTV intermediate was applied to a commercially available ITO / glass substrate having been ultrasonically cleaned in acetone to a thickness of 500 ° by a spin coating method at a rotation speed of 2000 rpm. Thereafter, heat treatment was performed at 200 ° C. for 2 hours in a vacuum. The heat treatment reduced the thickness of the PTV intermediate to 300. Here, when the infrared absorption spectrum was measured, it was confirmed that the absorption peak peculiar to the intermediate at 1100 cm -1 had disappeared, and thus the PTV structure was confirmed.
次いでその上に順次電荷輸送材料としてTPD、発光材
料としてトリス(8−キノリノール)アルミニウム(以
下Alq3という)および電極としてインジウムを蒸着法に
よって、それぞれ1140Å、1040Å、6400Åの膜厚に成膜
した。これらの各層の蒸着に際しては、真空を破ること
なく連続して行った。蒸着のときの真空度は3×10-6To
rr以下であった。この素子に電圧28Vを印加したところ
電流密度208mA/cm2の電流が流れ、輝度3992cd/m2の緑色
のEL発光が観察された。輝度は電流密度に比例してい
た。また、倍率×8の実体顕微鏡で観察したところ、発
光は素子全体にわたり均一であった。この素子の特性等
を測定した結果を第1表に示す。Then TPD as a sequential charge transport material thereon, by tris (8-quinolinol) aluminum (hereinafter referred to as Alq 3) and indium deposition method as an electrode as a luminescent material was deposited 1140Å, 1040Å, the thickness of 6400Å, respectively. The deposition of each of these layers was performed continuously without breaking vacuum. The degree of vacuum during evaporation is 3 × 10 -6 To
rr or less. When a voltage of 28 V was applied to this device, a current having a current density of 208 mA / cm 2 flowed and green EL light emission with a luminance of 3992 cd / m 2 was observed. Brightness was proportional to current density. Observation with a stereoscopic microscope at a magnification of × 8 revealed that light emission was uniform over the entire device. Table 1 shows the results of measuring the characteristics and the like of this device.
実施例 2 特開昭59−199746号公報に記載の方法に従い、ポリ−
p−フェニレンビニレン(PPV)の中間体を得た。これ
を使用した以外は実施例1と同様にして有機EL素子を作
製した。この素子に電圧35Vを印加したところ、電流密
度190mA/cm2の電流が流れ、輝度3395cd/m2の緑色のEL発
光が観察された。実施例1と同様に発光状態を観察した
結果及びこの素子の特性等を測定した結果を第1表に示
す。Example 2 According to the method described in JP-A-59-199746, poly-
An intermediate of p-phenylenevinylene (PPV) was obtained. An organic EL device was produced in the same manner as in Example 1 except that this was used. When a voltage of 35 V was applied to this device, a current having a current density of 190 mA / cm 2 flowed and green EL light emission of 3395 cd / m 2 was observed. Table 1 shows the results of observing the light emitting state and the results of measuring the characteristics and the like of this device as in Example 1.
実施例3 実施例2で製造したPPV中間体を実施例1のPTV中間体
中に23重量%で混合し、実施例1の導電性高分子膜の作
製方法と同様にして、ITO/ガラス基板上にPTV・PPVの混
合膜を成膜した。次にこうして作成した導電性高分子膜
上にTPD、Alq3、インジウムを実施例1と同様にして蒸
着してEL素子を作成した。Example 3 The PPV intermediate produced in Example 2 was mixed with the PTV intermediate in Example 1 at 23% by weight, and the ITO / glass substrate was prepared in the same manner as in the method for producing a conductive polymer film in Example 1. A mixed film of PTV and PPV was formed thereon. Next, TPD, Alq 3 , and indium were vapor-deposited on the thus-formed conductive polymer film in the same manner as in Example 1 to produce an EL device.
作製した素子に電圧25Vを印加したところ、208mA/cm2
の電流密度で、輝度4606cd/m2の発光が観察された。実
施例1と同様に発光状態を観察した結果、及びこの素子
の特性等を測定した結果を第1表に示す。When a voltage of 25 V was applied to the fabricated device, 208 mA / cm 2
At a current density of, light emission with a luminance of 4606 cd / m 2 was observed. Table 1 shows the results of observing the light emitting state in the same manner as in Example 1, and the results of measuring the characteristics and the like of this device.
実施例4 モレキュラー・クリスタルズ・リキッド・クリスタル
ズ(Mol.Cryst.Liq.Cryst.)パートE,119,173〜180頁
(1985年)に記載の方法に従い、過硫酸アンモニウムを
酸化剤としてアニリンを化学酸化重合し、ポリアニリン
(以下PAnという)を得た。その後、水酸化ナトリウム
水溶液処理、洗浄,乾燥し、DMFに溶解させた。ITO/ガ
ラス基板上に、PAnのDMF溶液を回転数2000rpmのスピン
コーティング法により130Åの厚みで塗布した。その
後、真空中、60℃で2時間乾燥した。さらに、その上に
実施例1と同様にしてTPD、Alq3、インジウムを真空蒸
着により積層し、EL素子を作製した。Example 4 Chemical oxidation polymerization of aniline using ammonium persulfate as an oxidizing agent according to the method described in Molecular Crystals Liquid Crystals (Mol. Cryst. Liq. Cryst.) Part E, pages 119, 173 to 180 (1985). Then, polyaniline (hereinafter referred to as PAn) was obtained. Then, it was treated with an aqueous solution of sodium hydroxide, washed, dried, and dissolved in DMF. A DMF solution of PAn was applied to a thickness of 130 ° on an ITO / glass substrate by a spin coating method at a rotation speed of 2000 rpm. Then, it dried at 60 degreeC in vacuum for 2 hours. Further, TPD, Alq 3 , and indium were laminated thereon by vacuum evaporation in the same manner as in Example 1 to produce an EL device.
作製した素子に、電圧35Vを印加したところ、200mA/c
m2の電流密度で、輝度4818cd/m2の緑色の発光が確認さ
れた。実施例1と同様に発光状態を観察した結果、及び
この素子の特性等を測定した結果を第1表に示す。When a voltage of 35 V was applied to the fabricated device, 200 mA / c
at a current density of m 2, green light emission luminance 4818cd / m 2 was observed. Table 1 shows the results of observing the light emitting state in the same manner as in Example 1, and the results of measuring the characteristics and the like of this device.
比較例1 導電性高分子層を設けない以外は実施例1と同様にし
てEL素子を作成した。作製した素子に、電圧27Vを印加
したところ、185mA/cm2の電流密度で、輝度3022cd/m2の
緑色の発光が確認された。実施例1と同様に発光状態を
観察した結果、及びこの素子の特性等を測定した結果を
第1表に示す。Comparative Example 1 An EL element was prepared in the same manner as in Example 1 except that the conductive polymer layer was not provided. When a voltage of 27 V was applied to the manufactured device, green light emission with a luminance of 3022 cd / m 2 was confirmed at a current density of 185 mA / cm 2 . Table 1 shows the results of observing the light emitting state in the same manner as in Example 1, and the results of measuring the characteristics and the like of this device.
図は本発明における有機EL素子の一実施例の概念的な断
面構造を表す。 1……透明基板、2……透明電極、3……導電性高分子
層、4……電荷輸送層、5……発光層、6……電極The figure shows a conceptual cross-sectional structure of one embodiment of the organic EL device according to the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transparent substrate, 2 ... Transparent electrode, 3 ... Conducting polymer layer, 4 ... Charge transport layer, 5 ... Emitting layer, 6 ... Electrode
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 敏博 茨城県つくば市北原6 住友化学工業株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−264692(JP,A) 特開 平3−273087(JP,A) 特表 平4−500582(JP,A) コンバーテック,第17巻,第9号, (1989)p6−10 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05B 33/00 - 33/28 JICSTファイル(JOIS)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued from the front page (72) Inventor Toshihiro Onishi 6 Kitahara, Tsukuba, Ibaraki Prefecture Within Sumitomo Chemical Co., Ltd. (56) References JP-A-63-264692 (JP, A) JP-A-3-273087 ( JP, A) Tokuhyo Hei 4-500582 (JP, A) Convertech, Vol. 17, No. 9, (1989) p6-10 (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H05B 33 / 00-33/28 JICST file (JOIS)
Claims (1)
一対の電極間に発光層および電荷輸送層を有する有機エ
レクトロルミネッセンス素子において、電荷輸送層と電
極の間に、一般式(1) −Ar−B− (1) (Arは炭素数6以上の芳香族炭化水素基、または炭素数
4以上のヘテロ環芳香族炭化水素基、Bは−CH=CH−基
または−NH−基を示す。) で表される繰り返し単位を有する導電性高分子の層を設
けてなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセン
ス素子。1. An organic electroluminescence device having a light emitting layer and a charge transport layer between a pair of electrodes, at least one of which is transparent or translucent, comprises a compound represented by the general formula (1) -Ar- B- (1) (Ar represents an aromatic hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms or a heterocyclic aromatic hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms, and B represents a -CH = CH- group or a -NH- group.) An organic electroluminescence device comprising a conductive polymer layer having a repeating unit represented by the formula:
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