JP2001118682A - 有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
有機エレクトロルミネッセンス素子Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 蛍光量子効率が大きく、かつ青色発光を行う
ことが可能な有機ＥＬ素子を提供する。 【解決手段】 この有機ＥＬ素子は、１，３，６，８−
テトラフェニルピレン、１，３，６，８−テトラフェニ
ルピレンのアルキル誘導体、１，３，６，８−テトラフ
ェニルピレンのシクロアルキル誘導体、及び１，３，
６，８−テトラフェニルピレンのアリール誘導体からな
る群より選択された少なくともひとつの第1の有機材料
を含む発光層と、発光層に電子と正孔を注入するための
一対の電極とを有する。
ことが可能な有機ＥＬ素子を提供する。 【解決手段】 この有機ＥＬ素子は、１，３，６，８−
テトラフェニルピレン、１，３，６，８−テトラフェニ
ルピレンのアルキル誘導体、１，３，６，８−テトラフ
ェニルピレンのシクロアルキル誘導体、及び１，３，
６，８−テトラフェニルピレンのアリール誘導体からな
る群より選択された少なくともひとつの第1の有機材料
を含む発光層と、発光層に電子と正孔を注入するための
一対の電極とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光層に有機材料
を用いた有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）素
子に関する。有機ＥＬ素子は、自発光及び高速応答とい
った特徴を有し、フラットパネルディスプレイへの適用
が期待されている。
を用いた有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）素
子に関する。有機ＥＬ素子は、自発光及び高速応答とい
った特徴を有し、フラットパネルディスプレイへの適用
が期待されている。
【０００２】
【従来の技術】有機ＥＬ素子においては、素子に注入し
た電流量に対する発光量の割合（発光効率）が大きいこ
とが望まれる。有機ＥＬ素子の発光効率は、発光材料の
蛍光量子収率に比例する。ここで、蛍光量子収率は、第
一励起一重項状態に励起された総分子数をＮ0、励起さ
れた分子のうち蛍光を発して基底状態に戻る分子の数を
Ｎ1としたとき、Ｎ1／Ｎ0で表される。従来の発光材料
は、蛍光量子収率が十分大きくなかったため、有機ＥＬ
素子の発光効率が低かった。
た電流量に対する発光量の割合（発光効率）が大きいこ
とが望まれる。有機ＥＬ素子の発光効率は、発光材料の
蛍光量子収率に比例する。ここで、蛍光量子収率は、第
一励起一重項状態に励起された総分子数をＮ0、励起さ
れた分子のうち蛍光を発して基底状態に戻る分子の数を
Ｎ1としたとき、Ｎ1／Ｎ0で表される。従来の発光材料
は、蛍光量子収率が十分大きくなかったため、有機ＥＬ
素子の発光効率が低かった。
【０００３】有機ＥＬ素子を用いてフルカラーディスプ
レイを作製するためには、青、緑、赤の三原色の発光を
する画素をパネル上に配列する必要がある。フルカラー
化の方式として、以下の３通りの方式が提案されてい
る。
レイを作製するためには、青、緑、赤の三原色の発光を
する画素をパネル上に配列する必要がある。フルカラー
化の方式として、以下の３通りの方式が提案されてい
る。
【０００４】第１の方式は、青、緑、赤のそれぞれの光
を発する３種類のＥＬ素子を配列する方式である。第２
の方式は、白色発光するＥＬ素子から放射された白色光
にカラーフィルタを用いて着色する方式である。第３の
方式は、青色発光するＥＬ素子からの光を、蛍光発光を
利用する色変換層で緑と赤に色変換する方式である。い
ずれの方式においても、青色の波長域の光を発するＥＬ
素子が必要とされる。
を発する３種類のＥＬ素子を配列する方式である。第２
の方式は、白色発光するＥＬ素子から放射された白色光
にカラーフィルタを用いて着色する方式である。第３の
方式は、青色発光するＥＬ素子からの光を、蛍光発光を
利用する色変換層で緑と赤に色変換する方式である。い
ずれの方式においても、青色の波長域の光を発するＥＬ
素子が必要とされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、蛍光
量子効率が大きく、かつ青色発光を行うことが可能な有
機ＥＬ素子を提供することである。
量子効率が大きく、かつ青色発光を行うことが可能な有
機ＥＬ素子を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の一観点による
と、１，３，６，８−テトラフェニルピレン、１，３，
６，８−テトラフェニルピレンのアルキル誘導体、１，
３，６，８−テトラフェニルピレンのシクロアルキル誘
導体、及び１，３，６，８−テトラフェニルピレンのア
リール誘導体からなる群より選択された少なくともひと
つの第1の有機材料を含む発光層と、前記発光層に電子
と正孔を注入するための一対の電極とを有する有機エレ
クトロルミネッセンス素子が提供される。
と、１，３，６，８−テトラフェニルピレン、１，３，
６，８−テトラフェニルピレンのアルキル誘導体、１，
３，６，８−テトラフェニルピレンのシクロアルキル誘
導体、及び１，３，６，８−テトラフェニルピレンのア
リール誘導体からなる群より選択された少なくともひと
つの第1の有機材料を含む発光層と、前記発光層に電子
と正孔を注入するための一対の電極とを有する有機エレ
クトロルミネッセンス素子が提供される。
【０００７】１，３，６，８−テトラフェニルピレン、
及び上述の１，３，６，８−テトラフェニルピレン誘導
体においては、分子の励起状態Ｌａ（基底状態への遷移
に対する振動子強度が大きい状態）が第一励起一重項状
態を形成する。このため、大きな蛍光量子収率が期待さ
れる。発光材料としてこれらの材料を用いることによ
り、有機ＥＬ素子の発光効率を高めることができる。
及び上述の１，３，６，８−テトラフェニルピレン誘導
体においては、分子の励起状態Ｌａ（基底状態への遷移
に対する振動子強度が大きい状態）が第一励起一重項状
態を形成する。このため、大きな蛍光量子収率が期待さ
れる。発光材料としてこれらの材料を用いることによ
り、有機ＥＬ素子の発光効率を高めることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施例による有機ＥＬ素
子では、発光材料として１，３，６，８−テトラフェニ
ルピレンが用いられる。図１に、１，３，６，８−テト
ラフェニルピレンの分子構造式を示す。ピレンの１、
３、６、及び８の位置の水素原子がフェニル基に置換さ
れている。本願発明者らは、１，３，６，８−テトラフ
ェニルピレンが大きな蛍光量子収率を有することを新た
に発見した。以下、１，３，６，８−テトラフェニルピ
レンの蛍光量子収率が大きい理由を、ピレンの蛍光量子
収率と比較しつつ説明する。
子では、発光材料として１，３，６，８−テトラフェニ
ルピレンが用いられる。図１に、１，３，６，８−テト
ラフェニルピレンの分子構造式を示す。ピレンの１、
３、６、及び８の位置の水素原子がフェニル基に置換さ
れている。本願発明者らは、１，３，６，８−テトラフ
ェニルピレンが大きな蛍光量子収率を有することを新た
に発見した。以下、１，３，６，８−テトラフェニルピ
レンの蛍光量子収率が大きい理由を、ピレンの蛍光量子
収率と比較しつつ説明する。
【０００９】図２の左側に、分子軌道法を用いた計算に
より求めたピレン分子のエネルギ状態図を示す。基底状
態Ｓ0の上に２つの励起状態ＬａとＬｂが存在する。励
起状態Ｌａは、基底状態への遷移に対する振動子強度が
大きい状態に相当し、励起状態Ｌｂは、基底状態への遷
移に対する振動子強度が小さい状態に相当する。ピレン
の場合には、励起状態Ｌｂが励起状態Ｌａの下に位置す
る。すなわち、励起状態Ｌｂが第一励起一重項状態（Ｓ
1状態）を形成し、励起状態Ｌａが第二励起一重項状態
（Ｓ2状態）を形成する。このため、ピレン分子を励起
させると、励起状態Ｌｂから基底状態Ｓ0への遷移が優
勢となる。
より求めたピレン分子のエネルギ状態図を示す。基底状
態Ｓ0の上に２つの励起状態ＬａとＬｂが存在する。励
起状態Ｌａは、基底状態への遷移に対する振動子強度が
大きい状態に相当し、励起状態Ｌｂは、基底状態への遷
移に対する振動子強度が小さい状態に相当する。ピレン
の場合には、励起状態Ｌｂが励起状態Ｌａの下に位置す
る。すなわち、励起状態Ｌｂが第一励起一重項状態（Ｓ
1状態）を形成し、励起状態Ｌａが第二励起一重項状態
（Ｓ2状態）を形成する。このため、ピレン分子を励起
させると、励起状態Ｌｂから基底状態Ｓ0への遷移が優
勢となる。
【００１０】図２の右側に、分子軌道法を用いた計算に
より求めた１，３，６，８−テトラフェニルピレン分子
のエネルギ状態図を示す。ピレン分子の１、３、６、及
び８の位置をフェニル基に置換すると、電子状態が変化
し、基底状態への遷移に対する振動子強度の大きい励起
状態Ｌａが低下する。置換基の数及び置換基による電子
状態への影響が大きいほど、励起状態Ｌａの低下量が大
きくなる。これに対し、基底状態への遷移に対する振動
子強度の小さい励起状態Ｌｂは、置換基の導入に大きく
影響されない。１，３，６，８−テトラフェニルピレン
分子の場合には、励起状態Ｌａが励起状態Ｌｂの下に位
置する。すなわち、励起状態ＬａがＳ1状態を形成し、
励起状態ＬｂがＳ2状態を形成する。このため、１，
３，６，８−テトラフェニルピレン分子を励起させる
と、励起状態Ｌａから基底状態Ｓ0への遷移が優勢とな
る。
より求めた１，３，６，８−テトラフェニルピレン分子
のエネルギ状態図を示す。ピレン分子の１、３、６、及
び８の位置をフェニル基に置換すると、電子状態が変化
し、基底状態への遷移に対する振動子強度の大きい励起
状態Ｌａが低下する。置換基の数及び置換基による電子
状態への影響が大きいほど、励起状態Ｌａの低下量が大
きくなる。これに対し、基底状態への遷移に対する振動
子強度の小さい励起状態Ｌｂは、置換基の導入に大きく
影響されない。１，３，６，８−テトラフェニルピレン
分子の場合には、励起状態Ｌａが励起状態Ｌｂの下に位
置する。すなわち、励起状態ＬａがＳ1状態を形成し、
励起状態ＬｂがＳ2状態を形成する。このため、１，
３，６，８−テトラフェニルピレン分子を励起させる
と、励起状態Ｌａから基底状態Ｓ0への遷移が優勢とな
る。
【００１１】分子が励起状態Ｌｂから基底状態Ｓ0へ遷
移するときには、蛍光発光が起こりにくい。これに対
し、分子が励起状態Ｌａから基底状態Ｓ0へ遷移すると
きには、蛍光発光が起こりやすい。このため、ピレン分
子が励起状態から基底状態に戻るときには蛍光発光が起
こりにくく、１，３，６，８−テトラフェニルピレン分
子が励起状態から基底状態に戻るときには蛍光発光が起
こりやすい。すなわち、１，３，６，８−テトラフェニ
ルピレン分子の蛍光量子収率は、ピレン分子の蛍光量子
収率よりも大きい。このため、発光材料として１，３，
６，８−テトラフェニルピレン分子を用いることによ
り、発光効率を高めることができると考えられる。
移するときには、蛍光発光が起こりにくい。これに対
し、分子が励起状態Ｌａから基底状態Ｓ0へ遷移すると
きには、蛍光発光が起こりやすい。このため、ピレン分
子が励起状態から基底状態に戻るときには蛍光発光が起
こりにくく、１，３，６，８−テトラフェニルピレン分
子が励起状態から基底状態に戻るときには蛍光発光が起
こりやすい。すなわち、１，３，６，８−テトラフェニ
ルピレン分子の蛍光量子収率は、ピレン分子の蛍光量子
収率よりも大きい。このため、発光材料として１，３，
６，８−テトラフェニルピレン分子を用いることによ
り、発光効率を高めることができると考えられる。
【００１２】分子の励起状態Ｌａ及びＬｂのエネルギ
は、分子軌道法を用いた計算により予測可能である。本
願発明者らは、種々のピレン誘導体について励起状態Ｌ
ａとＬｂのエネルギを計算した。１，３，６，８−テト
ライソプロピルピレン、１，３，６，８−テトラシクロ
ヘキシルピレン、１，６−ジフェニルピレンでは、励起
状態ＬｂがＳ1状態を形成した。
は、分子軌道法を用いた計算により予測可能である。本
願発明者らは、種々のピレン誘導体について励起状態Ｌ
ａとＬｂのエネルギを計算した。１，３，６，８−テト
ライソプロピルピレン、１，３，６，８−テトラシクロ
ヘキシルピレン、１，６−ジフェニルピレンでは、励起
状態ＬｂがＳ1状態を形成した。
【００１３】この計算結果から、ピレン誘導体のうち、
特に４個のフェニル基で置換されたものが、大きな蛍光
量子収率を示すことがわかる。１，３，６，８−テトラ
フェニルピレン分子のフェニル基の水素原子を、アルキ
ル基、シクロアルキル基、アリール基で置換しても、分
子の電子状態への影響は少ないと思われる。従って、発
光材料として、これらの１，３，６，８−テトラフェニ
ルピレン誘導体を用いても大きな蛍光量子効率を得られ
るであろう。これらの誘導体の分子構造式を図３に示
す。図３のＲ１〜Ｒ４は、水素原子、アルキル基、シク
ロアルキル基、またはアリール基である。
特に４個のフェニル基で置換されたものが、大きな蛍光
量子収率を示すことがわかる。１，３，６，８−テトラ
フェニルピレン分子のフェニル基の水素原子を、アルキ
ル基、シクロアルキル基、アリール基で置換しても、分
子の電子状態への影響は少ないと思われる。従って、発
光材料として、これらの１，３，６，８−テトラフェニ
ルピレン誘導体を用いても大きな蛍光量子効率を得られ
るであろう。これらの誘導体の分子構造式を図３に示
す。図３のＲ１〜Ｒ４は、水素原子、アルキル基、シク
ロアルキル基、またはアリール基である。
【００１４】次に、１，３，６，８−テトラフェニルピ
レンの蛍光量子収率を測定した結果について説明する。
蛍光量子収率の測定は、西川泰治、平木敬三著、「蛍光
・りん光分析法」（共立出版、１９８４年）の第７６頁
から第８０頁に記載されている方法で行った。用いた標
準物質は、アントラセンのシクロヘキサン溶液（蛍光量
子収率０．３１）である。
レンの蛍光量子収率を測定した結果について説明する。
蛍光量子収率の測定は、西川泰治、平木敬三著、「蛍光
・りん光分析法」（共立出版、１９８４年）の第７６頁
から第８０頁に記載されている方法で行った。用いた標
準物質は、アントラセンのシクロヘキサン溶液（蛍光量
子収率０．３１）である。
【００１５】アントラセン及び１，３，６，８−テトラ
フェニルピレンの３×１０-7Ｍのシクロヘキサン溶液を
作製し、窒素置換した雰囲気中で蛍光量子効率を測定し
た。１，３，６，８−テトラフェニルピレンは、例え
ば、Ｐｆａｌｔｚ＆Ｂａｕｅｒ社（米国）から入手する
ことができる。１，３，６，８−テトラフェニルピレン
の蛍光量子効率は０．９であった。同様の方法で測定し
たピレンの蛍光量子効率は０．３であった。このよう
に、発光材料として１，３，６，８−テトラフェニルピ
レンを用いることにより、大きな蛍光量子効率を得るこ
とができる。
フェニルピレンの３×１０-7Ｍのシクロヘキサン溶液を
作製し、窒素置換した雰囲気中で蛍光量子効率を測定し
た。１，３，６，８−テトラフェニルピレンは、例え
ば、Ｐｆａｌｔｚ＆Ｂａｕｅｒ社（米国）から入手する
ことができる。１，３，６，８−テトラフェニルピレン
の蛍光量子効率は０．９であった。同様の方法で測定し
たピレンの蛍光量子効率は０．３であった。このよう
に、発光材料として１，３，６，８−テトラフェニルピ
レンを用いることにより、大きな蛍光量子効率を得るこ
とができる。
【００１６】次に、図４〜図５を参照して、１，３，
６，８−テトラフェニルピレンを用いた積層型有機ＥＬ
素子について説明する。
６，８−テトラフェニルピレンを用いた積層型有機ＥＬ
素子について説明する。
【００１７】図４は、積層型有機ＥＬ素子の断面図を示
す。ガラス基板１の表面上にインジウム錫オキサイド
（ＩＴＯ）からなる正極層２が形成されている。正極層
２の上に、厚さ５０ｎｍの正孔輸送層３、厚さ２０ｎｍ
の発光層４、厚さ３０ｎｍの電子輸送層５、及び厚さ５
０ｎｍの負極層６がこの順番に積層されている。
す。ガラス基板１の表面上にインジウム錫オキサイド
（ＩＴＯ）からなる正極層２が形成されている。正極層
２の上に、厚さ５０ｎｍの正孔輸送層３、厚さ２０ｎｍ
の発光層４、厚さ３０ｎｍの電子輸送層５、及び厚さ５
０ｎｍの負極層６がこの順番に積層されている。
【００１８】正孔輸送層３は、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−
Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビ
フェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）で形成され
る。図５（Ａ）に、ＴＰＤの分子構造式を示す。発光層
４は、１，３，６，８−テトラフェニルピレンで形成さ
れる。電子輸送層５は、３−（４−ビフェニル）−４−
フェニル−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，２，
４−トリアゾール（ＴＡＺ）で形成される。図５（Ｂ）
に、ＴＡＺの分子構造式を示す。負極層６は、リチウム
含有量が０．５重量％のアルミニウム−リチウム合金で
形成される。
Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビ
フェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）で形成され
る。図５（Ａ）に、ＴＰＤの分子構造式を示す。発光層
４は、１，３，６，８−テトラフェニルピレンで形成さ
れる。電子輸送層５は、３−（４−ビフェニル）−４−
フェニル−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，２，
４−トリアゾール（ＴＡＺ）で形成される。図５（Ｂ）
に、ＴＡＺの分子構造式を示す。負極層６は、リチウム
含有量が０．５重量％のアルミニウム−リチウム合金で
形成される。
【００１９】以下、これらの層の形成方法について簡単
に説明する。まず、正極層２が形成された基板を、水、
アセトン、及びイソプロピルアルコールで洗浄する。圧
力を１×１０-6Ｔｏｒｒ（１．３×１０-4Ｐａ）、基板
温度を室温とした条件下で、真空蒸着により、各層を形
成する。なお、正極層２の一部が露出するように、マス
クを用いて蒸着を行う。
に説明する。まず、正極層２が形成された基板を、水、
アセトン、及びイソプロピルアルコールで洗浄する。圧
力を１×１０-6Ｔｏｒｒ（１．３×１０-4Ｐａ）、基板
温度を室温とした条件下で、真空蒸着により、各層を形
成する。なお、正極層２の一部が露出するように、マス
クを用いて蒸着を行う。
【００２０】直流電源７により、負極層６と正極層２と
の間に１０Ｖの電圧を印加した。発光開始電圧が６Ｖ、
印加電圧が１０Ｖの時の発光輝度が６８０ｃｄ／ｍ2、
発光色が青であった。
の間に１０Ｖの電圧を印加した。発光開始電圧が６Ｖ、
印加電圧が１０Ｖの時の発光輝度が６８０ｃｄ／ｍ2、
発光色が青であった。
【００２１】次に、上記実施例の種々の変形例について
説明する。変形例によるＥＬ素子の積層構造は、図４に
示す構造と同様であり、発光層４を形成する材料が上記
実施例の場合と異なる。
説明する。変形例によるＥＬ素子の積層構造は、図４に
示す構造と同様であり、発光層４を形成する材料が上記
実施例の場合と異なる。
【００２２】第１の変形例においては、発光層４が、主
成分として１，３，６，８−テトラフェニルピレンを含
み、副成分としてペリレンを含む。図６（Ａ）にペリレ
ンの分子構造式を示す。発光層４は、別々の蒸着源を用
い、１，３，６，８−テトラフェニルピレンとペリレン
との蒸着速度比が１００：１となる条件で蒸着すること
により形成される。
成分として１，３，６，８−テトラフェニルピレンを含
み、副成分としてペリレンを含む。図６（Ａ）にペリレ
ンの分子構造式を示す。発光層４は、別々の蒸着源を用
い、１，３，６，８−テトラフェニルピレンとペリレン
との蒸着速度比が１００：１となる条件で蒸着すること
により形成される。
【００２３】ペリレンのＳ1状態のエネルギは、１，
３，６，８−テトラフェニルピレンのそれよりも低い。
また、ペリレンの蛍光量子効率は、１，３，６，８−テ
トラフェニルピレンのそれよりも大きい。このような構
成の場合、発光層４の励起エネルギが主成分から副成分
に移動し、副成分から蛍光発光が生ずる。このため、発
光効率の向上が期待できる。また、発光色を調整するこ
とができる。
３，６，８−テトラフェニルピレンのそれよりも低い。
また、ペリレンの蛍光量子効率は、１，３，６，８−テ
トラフェニルピレンのそれよりも大きい。このような構
成の場合、発光層４の励起エネルギが主成分から副成分
に移動し、副成分から蛍光発光が生ずる。このため、発
光効率の向上が期待できる。また、発光色を調整するこ
とができる。
【００２４】実際に、図４に示す構造のＥＬ素子を作製
し、発光特性を測定したところ、発光開始電圧が４Ｖで
あり、印加電圧が１０Ｖの時の発光輝度が１３００ｃｄ
／ｍ 2であり、発光色が青であった。
し、発光特性を測定したところ、発光開始電圧が４Ｖで
あり、印加電圧が１０Ｖの時の発光輝度が１３００ｃｄ
／ｍ 2であり、発光色が青であった。
【００２５】第１の変形例では、発光層４の副成分とし
てペリレンを用いたが、Ｓ1状態のエネルギが、主成分
である１，３，６，８−テトラフェニルピレンのＳ1状
態のエネルギよりも小さなその他の材料を用いてもよ
い。副成分の添加量は、０．０１〜１０モル％程度が適
当であろう。なお、発光効率の向上を図るために、副成
分の蛍光量子収率が、主成分のそれよりも大きくなるよ
うに、副成分を選択することが好ましい。
てペリレンを用いたが、Ｓ1状態のエネルギが、主成分
である１，３，６，８−テトラフェニルピレンのＳ1状
態のエネルギよりも小さなその他の材料を用いてもよ
い。副成分の添加量は、０．０１〜１０モル％程度が適
当であろう。なお、発光効率の向上を図るために、副成
分の蛍光量子収率が、主成分のそれよりも大きくなるよ
うに、副成分を選択することが好ましい。
【００２６】例えば、副成分としてアクリドンを選択し
てもよい。図６（Ｂ）にアクリドンの分子構造式を示
す。副成分としてアクリドンを用いる場合、発光層４
は、別々の蒸着源を用い、１，３，６，８−テトラフェ
ニルピレンとアクリドンとの蒸着速度比が１００：１と
なる条件で蒸着することにより形成される。図４に示す
構造のＥＬ素子を作製し、発光特性を測定したところ、
発光開始電圧が４Ｖであり、印加電圧が１０Ｖの時の発
光輝度が１１５０ｃｄ／ｍ2であり、発光色が青であっ
た。
てもよい。図６（Ｂ）にアクリドンの分子構造式を示
す。副成分としてアクリドンを用いる場合、発光層４
は、別々の蒸着源を用い、１，３，６，８−テトラフェ
ニルピレンとアクリドンとの蒸着速度比が１００：１と
なる条件で蒸着することにより形成される。図４に示す
構造のＥＬ素子を作製し、発光特性を測定したところ、
発光開始電圧が４Ｖであり、印加電圧が１０Ｖの時の発
光輝度が１１５０ｃｄ／ｍ2であり、発光色が青であっ
た。
【００２７】第２の変形例においては、発光層４が、主
成分としてＴＡＺを含み、副成分として１，３，６，８
−テトラフェニルピレンを含む。発光層４は、別々の蒸
着源を用い、１，３，６，８−テトラフェニルピレンと
ＴＡＺとの蒸着速度比が１：１００となる条件で蒸着す
ることにより形成される。
成分としてＴＡＺを含み、副成分として１，３，６，８
−テトラフェニルピレンを含む。発光層４は、別々の蒸
着源を用い、１，３，６，８−テトラフェニルピレンと
ＴＡＺとの蒸着速度比が１：１００となる条件で蒸着す
ることにより形成される。
【００２８】ＴＡＺのＳ1状態のエネルギは、１，３，
６，８−テトラフェニルピレンのＳ1状態のエネルギよ
りも高い。このため、ＴＡＺの励起エネルギが１，３，
６，８−テトラフェニルピレンに移動し、１，３，６，
８−テトラフェニルピレンが蛍光を発する。第２の変形
例では、発光層４の１，３，６，８−テトラフェニルピ
レンの含有量が少ない。このため、１，３，６，８−テ
トラフェニルピレン分子同士距離が長くなり、分子の相
互作用による悪影響が少なくなる。これにより、発光効
率の向上が期待できる。図４に示す構造のＥＬ素子を作
製し、発光特性を測定したところ、発光開始電圧が４Ｖ
であり、印加電圧が１０Ｖの時の発光輝度が１２６０ｃ
ｄ／ｍ2であり、発光色が青であった。
６，８−テトラフェニルピレンのＳ1状態のエネルギよ
りも高い。このため、ＴＡＺの励起エネルギが１，３，
６，８−テトラフェニルピレンに移動し、１，３，６，
８−テトラフェニルピレンが蛍光を発する。第２の変形
例では、発光層４の１，３，６，８−テトラフェニルピ
レンの含有量が少ない。このため、１，３，６，８−テ
トラフェニルピレン分子同士距離が長くなり、分子の相
互作用による悪影響が少なくなる。これにより、発光効
率の向上が期待できる。図４に示す構造のＥＬ素子を作
製し、発光特性を測定したところ、発光開始電圧が４Ｖ
であり、印加電圧が１０Ｖの時の発光輝度が１２６０ｃ
ｄ／ｍ2であり、発光色が青であった。
【００２９】第２の変形例では、発光層４の主成分とし
てＴＡＺを用いたが、主成分として、Ｓ1状態のエネル
ギが、１，３，６，８−テトラフェニルピレンのＳ1状
態のエネルギよりも大きなその他の材料を用いてもよ
い。なお、主成分としては、良質のアモルファス膜を形
成することができ、適切な電荷輸送特性を有する材料が
適している。
てＴＡＺを用いたが、主成分として、Ｓ1状態のエネル
ギが、１，３，６，８−テトラフェニルピレンのＳ1状
態のエネルギよりも大きなその他の材料を用いてもよ
い。なお、主成分としては、良質のアモルファス膜を形
成することができ、適切な電荷輸送特性を有する材料が
適している。
【００３０】例えば、発光層４の主成分としてＴＰＤを
用いてもよい。この場合、発光層４は、別々の蒸着源を
用い、１，３，６，８−テトラフェニルピレンとＴＰＤ
との蒸着速度比が１：１００となる条件で蒸着すること
により形成される。図４に示す構造のＥＬ素子を作製
し、発光特性を測定したところ、発光開始電圧が４Ｖで
あり、印加電圧が１０Ｖの時の発光輝度が１１９０ｃｄ
／ｍ2であり、発光色が青であった。
用いてもよい。この場合、発光層４は、別々の蒸着源を
用い、１，３，６，８−テトラフェニルピレンとＴＰＤ
との蒸着速度比が１：１００となる条件で蒸着すること
により形成される。図４に示す構造のＥＬ素子を作製
し、発光特性を測定したところ、発光開始電圧が４Ｖで
あり、印加電圧が１０Ｖの時の発光輝度が１１９０ｃｄ
／ｍ2であり、発光色が青であった。
【００３１】なお、比較のために、発光層４の主成分を
ＴＡＺとし、副成分をピレンとした場合、発光開始電圧
が７Ｖ、印加電圧が１０Ｖの時の発光輝度が１６０ｃｄ
／ｍ 2、発光色が緑であった。発光材料としてピレンを
用いた場合よりも、１，３，６，８−テトラフェニルピ
レンを用いた場合の方が、高い発光輝度を得ることがで
きる。
ＴＡＺとし、副成分をピレンとした場合、発光開始電圧
が７Ｖ、印加電圧が１０Ｖの時の発光輝度が１６０ｃｄ
／ｍ 2、発光色が緑であった。発光材料としてピレンを
用いた場合よりも、１，３，６，８−テトラフェニルピ
レンを用いた場合の方が、高い発光輝度を得ることがで
きる。
【００３２】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
発光材料として、１，３，６，８−テトラフェニルピレ
ン等を使用することにより、発光効率の高いＥＬ素子を
作製することができる。
発光材料として、１，３，６，８−テトラフェニルピレ
ン等を使用することにより、発光効率の高いＥＬ素子を
作製することができる。
【図１】１，３，６，８−テトラフェニルピレンの分子
構造式を表す図である。
構造式を表す図である。
【図２】１，３，６，８−テトラフェニルピレンとピレ
ンとの分子のエネルギ状態を表す図である。
ンとの分子のエネルギ状態を表す図である。
【図３】１，３，６，８−テトラフェニルピレン誘導体
の分子構造式を表す図である。
の分子構造式を表す図である。
【図４】有機ＥＬ素子の断面図である。
【図５】ＴＰＤ及びＴＡＺの分子構造式を表す図であ
る。
る。
【図６】ペリレン及びアクリドンの分子構造式を表す図
である。
である。
１ ガラス基板 ２ 正極層 ３ 正孔輸送層 ４ 発光層 ５ 電子輸送層 ６ 負極層 ７ 直流電源
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 33/22 Ｈ０５Ｂ 33/22 Ｃ (72)発明者 佐藤 博之 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 松浦 東 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 3K007 AB03 AB04 CA01 CB01 DA00 DB03 EB00 FA01
Claims (3)
- 【請求項１】 １，３，６，８−テトラフェニルピレ
ン、１，３，６，８−テトラフェニルピレンのアルキル
誘導体、１，３，６，８−テトラフェニルピレンのシク
ロアルキル誘導体、及び１，３，６，８−テトラフェニ
ルピレンのアリール誘導体からなる群より選択された少
なくともひとつの第1の有機材料を含む発光層と、 前記発光層に電子と正孔を注入するための一対の電極と
を有する有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項２】 前記発光層の主成分が前記第1の有機材
料であり、さらに、該発光層に、第一励起一重項状態エ
ネルギが前記第1の有機材料のそれよりも小さく、かつ
蛍光量子収率が前記第1の有機材料のそれよりも大きい
第２の有機材料が添加されている請求項１に記載の有機
エレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項３】 前記発光層の主成分が、前記第1の有機
材料の第一励起一重項状態エネルギよりも大きな第一励
起一重項状態エネルギを持つ第３の有機材料であり、該
第３の有機材料中に前記第1の有機材料が添加されてい
る請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素
子。
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|---|---|
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| JP3905265B2 JP3905265B2 (ja) | 2007-04-18 |
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| US6805977B2 (en) | 2001-08-29 | 2004-10-19 | Fujitsu Limited | Condensed eight-ring aromatic compound, and organic EL element and organic EL display using the same |
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| WO2011077691A1 (ja) | 2009-12-21 | 2011-06-30 | 出光興産株式会社 | ピレン誘導体を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 |
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-
1999
- 1999-10-21 JP JP29987699A patent/JP3905265B2/ja not_active Expired - Fee Related
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