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有機エレクトロルミネッセンス素子

国内特許コード P07A010591
整理番号 NI0400097/NI0400098
掲載日 2007年10月4日
出願番号 特願2005-086962
公開番号 特開2006-269819
登録番号 特許第3903187号
出願日 平成17年3月24日(2005.3.24)
公開日 平成18年10月5日(2006.10.5)
登録日 平成19年1月19日(2007.1.19)
発明者
  • 市川 結
  • 小林 佳奈
出願人
  • 学校法人信州大学
発明の名称 有機エレクトロルミネッセンス素子
発明の概要

【課題】 ピーク波長が380nm以下の短波長の光を発生させることができる有機エレクトロルミネッセンス素子を提供すること。
【解決手段】 透明基板上に、透明陽電極層、金属フッ化フタロシアニンを含む正孔注入層、カルバゾール化合物を含む正孔輸送層、バンドギャップが3.55eV以上の有機発光材料を含む発光層、そして陰電極層をこの順に積層してなる有機エレクトロルミネッセンス素子。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要


有機エレクトロルミネッセンス素子は、透明基板の表面に、透明陽電極層、発光層、そして陰電極層がこの順に積層された基本構成を有する。有機エレクトロルミネッセンス素子は、その陽電極層から正孔を、そして陰電極層から電子を発光層の内部に注入し、発光層の内部にて正孔と電子とを再結合させることにより励起子(エキシトン)を生成させ、この励起子が失活する際の光の放出(蛍光、燐光)により発光する発光素子である。発光層にて発生した光は、透明基板の側から発光素子の外部に取り出される。



発光層の内部にて再結合させる正孔と電子とのそれぞれを、発光層の内部に効率良く注入して、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率を高くするために、発光層の陽電極層側の面に正孔輸送層を、そして陰電極層側の面に電子輸送層を付設することは知られている。また、陽電極層からの正孔の注入量を増加させるために、陽電極層の発光層側の面に正孔注入層を付設すること、そして陰電極層からの電子の注入量を増加させるために、陰電極層の発光層側の面に電子注入層を付設することは知られている。



有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光層の材料の選定により発光色の設定が容易である。このため有機エレクトロルミネッセンス素子を用いたフルカラーディスプレイの開発が進められており、フルカラー表示に必要とされる青色で発光する有機エレクトロルミネッセンス素子の研究が盛んに行なわれている。



非特許文献1には、透明基板の表面に、透明陽電極層、第一の正孔輸送層、第二の正孔輸送層、発光層、そして陰電極層がこの順に積層された構成の青色で発光する有機エレクトロルミネッセンス素子が開示されている。



また、上記の透明陽電極層の材料としては錫ドープ酸化インジウムが用いられ、第一の正孔輸送層の材料としてはNPB(4,4’-ビス[N-(1-ナフチル-1-)-N-フェニル-アミノ]-ビフェニル)が用いられ、そして第二の正孔輸送層の材料としてはCPB(4,4’-ジカルバゾリル-1,1’-ビフェニル)が用いられている。



そして、この有機エレクトロルミネッセンス素子は、その各々の層の材料の選択により、透明陽電極層、第一の正孔輸送層、第二の正孔輸送層、そして発光層の最高被占分子軌道(HOMO)のエネルギーレベルが、それぞれ4.8eV、5.2eV、5.5eV、そして6.2eVのように次第に大きくなるように設計されている。このような設計により、各々の層の界面に大きなエネルギーの障壁が生じず、より多くの量の正孔を透明陽電極層から発光層に移動させ、この正孔を発光層の内部にて電子と再結合させて発光層を形成する有機発光材料を電流励起することができるため、この有機エレクトロルミネッセンス素子はピーク波長が430~460nmの青色の光を発生する。

【非特許文献1】Y.T.Tao、他3名,「Dipyrazolopyridine derivatives as bright blue electroluminescent materials」,Applied Physics Letters,2000年8月14日,第77巻,第7号,p.933-935

産業上の利用分野


本発明は、短波長の光を発する有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
透明基板上に、透明陽電極層、金属フッ化フタロシアニンを含む正孔注入層、カルバゾール化合物を含む正孔輸送層、バンドギャップが3.55eV以上の有機発光材料を含む発光層、そして陰電極層をこの順に積層してなる有機エレクトロルミネッセンス素子。

【請求項2】
金属フッ化フタロシアニンの金属が、銅または亜鉛である請求項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】
カルバゾール化合物が、4,4’-ジカルバゾリル-1,1’-ビフェニルもしくは1,3,5-トリカルバゾリルベンゼンである請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

【請求項4】
請求項1乃至3のうちのいずれかの項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の基板の透明陽電極層側とは逆側の表面に光触媒薄膜を付設してなる気体中の有機化合物の分解処理装置。

【請求項5】
光触媒薄膜が二酸化チタン薄膜である請求項4に記載の分解処理装置。

【請求項6】
透明基板の表面に、蛍光色素を含む色変換層、透明陽電極層、金属フッ化フタロシアニンを含む正孔注入層、カルバゾール化合物を含む正孔輸送層、バンドギャップが3.55eV以上の有機発光材料を含む発光層、そして陰電極層がこの順に積層された発光性積層体を、該積層体の三個を一組として複数組配置してなり、各々の組の三個の積層体の色変換層の蛍光色素が互いに異なる発光波長を持つ有機エレクトロルミネッセンス表示装置。

【請求項7】
金属フッ化フタロシアニンの金属が、銅または亜鉛である請求項6に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。

【請求項8】
カルバゾール化合物が、4,4’-ジカルバゾリル-1,1’-ビフェニルもしくは1,3,5-トリカルバゾリルベンゼンである請求項6に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
産業区分
  • 固体素子
  • その他無機化学
  • 電力応用
  • その他通信
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2005086962thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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