JP2000048956A - 発光素子 - Google Patents
発光素子Info
- Publication number
- JP2000048956A JP2000048956A JP10212911A JP21291198A JP2000048956A JP 2000048956 A JP2000048956 A JP 2000048956A JP 10212911 A JP10212911 A JP 10212911A JP 21291198 A JP21291198 A JP 21291198A JP 2000048956 A JP2000048956 A JP 2000048956A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- emitting device
- ligand
- light
- hydroxyquinoline
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】低価数の金属を中心金属として用いても遜色の
ない、多様な発光色をもつ発光素子を提供する。 【解決手段】正極と負極の間に発光を司る物質が存在
し、電気エネルギーにより発光する素子であって、該素
子が１分子中に２つ以上の８−ヒドロキシキノリン骨格
を有するリガンドからなる金属錯体を含有することを特
徴とする発光素子。
ない、多様な発光色をもつ発光素子を提供する。 【解決手段】正極と負極の間に発光を司る物質が存在
し、電気エネルギーにより発光する素子であって、該素
子が１分子中に２つ以上の８−ヒドロキシキノリン骨格
を有するリガンドからなる金属錯体を含有することを特
徴とする発光素子。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気エネルギーを
光に変換できる素子であって、表示素子、フラットパネ
ルディスプレイ、バックライト、照明、インテリア、標
識、看板、電子写真機、光信号発生器などの分野に利用
可能な発光素子に関するものである。
光に変換できる素子であって、表示素子、フラットパネ
ルディスプレイ、バックライト、照明、インテリア、標
識、看板、電子写真機、光信号発生器などの分野に利用
可能な発光素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】負極から注入された電子と正極から注入
された正孔が両極に挟まれた有機蛍光体内で再結合する
際に発光する有機積層薄膜発光素子の研究が近年活発に
行われている。この素子は、薄型、低駆動電圧下での高
輝度発光、蛍光材料を選ぶことによる多色発光が特徴で
ある。
された正孔が両極に挟まれた有機蛍光体内で再結合する
際に発光する有機積層薄膜発光素子の研究が近年活発に
行われている。この素子は、薄型、低駆動電圧下での高
輝度発光、蛍光材料を選ぶことによる多色発光が特徴で
ある。
【０００３】有機積層薄膜素子が高輝度に発光すること
は、コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらによって初めて示
された（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１（１２）
２１、ｐ．９１３、１９８７）。コダック社の提示した
有機積層薄膜発光素子の代表的な構成は、ＩＴＯガラス
基板上に正孔輸送性のジアミン化合物、発光層であり、
電子輸送性も併せ持ったトリス（８−キノリノラト）ア
ルミニウム、そして負極としてＭｇ：Ａｇを順次設けた
ものであり、１０Ｖ程度の駆動電圧で１０００カンデラ
／平方メートルの緑色発光が可能であった。現在の有機
積層薄膜発光素子は、上記の素子構成要素の他に、電子
輸送層を別に設けているものなど構成を変えているもの
もあるが、基本的にはコダック社の構成を踏襲してい
る。
は、コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらによって初めて示
された（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１（１２）
２１、ｐ．９１３、１９８７）。コダック社の提示した
有機積層薄膜発光素子の代表的な構成は、ＩＴＯガラス
基板上に正孔輸送性のジアミン化合物、発光層であり、
電子輸送性も併せ持ったトリス（８−キノリノラト）ア
ルミニウム、そして負極としてＭｇ：Ａｇを順次設けた
ものであり、１０Ｖ程度の駆動電圧で１０００カンデラ
／平方メートルの緑色発光が可能であった。現在の有機
積層薄膜発光素子は、上記の素子構成要素の他に、電子
輸送層を別に設けているものなど構成を変えているもの
もあるが、基本的にはコダック社の構成を踏襲してい
る。
【０００４】前述のトリス（８−キノリノラト）アルミ
ニウムは、代表的な発光材料の一つであり、アルミニウ
ムに３つの８−キノリノールが配位した錯体である。こ
の配位子、８−キノリノールは多くの発光材料に用いら
れている基本骨格であり、様々な誘導体が知られてい
る。
ニウムは、代表的な発光材料の一つであり、アルミニウ
ムに３つの８−キノリノールが配位した錯体である。こ
の配位子、８−キノリノールは多くの発光材料に用いら
れている基本骨格であり、様々な誘導体が知られてい
る。
【０００５】この８−キノリノールは、それ自身可視域
に蛍光がなく、また分子量が低いことから、発光材料と
して、通常は上述のようなアルミニウムやマグネシウム
などの金属錯体（特開昭５９−１９４３９３号公報）の
形で用いられている。金属錯体にすることにより、可視
域に強い蛍光を有するようになり、また中心金属の価数
に応じて８−キノリノールが複数個配位するので、分子
量を大きくすることが可能である。
に蛍光がなく、また分子量が低いことから、発光材料と
して、通常は上述のようなアルミニウムやマグネシウム
などの金属錯体（特開昭５９−１９４３９３号公報）の
形で用いられている。金属錯体にすることにより、可視
域に強い蛍光を有するようになり、また中心金属の価数
に応じて８−キノリノールが複数個配位するので、分子
量を大きくすることが可能である。
【０００６】８−キノリノール錯体は、中心金属の種類
を変化させることによって、その発光波長を多様化する
ことができる。しかしこれによってコントロールできる
発光波長の範囲は高々４９０ｎｍ〜５５０ｎｍである。
を変化させることによって、その発光波長を多様化する
ことができる。しかしこれによってコントロールできる
発光波長の範囲は高々４９０ｎｍ〜５５０ｎｍである。
【０００７】その他、８−キノリノールに置換基を導入
して発光波長をコントロールする方法が知られている。
具体的には、２−位にメチル基を導入し、青色発光を得
る方法（特開平５−１９８３７８号公報）や、エチニル
基で連絡された芳香環を導入して赤色発光を得る方法
（特開平９−３１６４４１号公報）などが挙げられる。
して発光波長をコントロールする方法が知られている。
具体的には、２−位にメチル基を導入し、青色発光を得
る方法（特開平５−１９８３７８号公報）や、エチニル
基で連絡された芳香環を導入して赤色発光を得る方法
（特開平９−３１６４４１号公報）などが挙げられる。
【０００８】これらの方法により、発光波長は約４８０
ｎｍ〜５８０ｎｍの範囲内でコントロールすることが可
能となった。
ｎｍ〜５８０ｎｍの範囲内でコントロールすることが可
能となった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術で
は、価数の低い金属を中心金属に用いる場合、錯体の分
子量が小さくなるため、充分な薄膜形成能力がなく、耐
久性の面においても優れた性能が得られないなど、様々
な問題点があった。特に単価金属では８−キノリノール
骨格と１：１で錯体を形成するため、分子量の問題によ
る影響が大きく、リチウムやナトリウムなどのアルカリ
金属を用いるには制限があった。本発明は、かかる従来
技術の問題を解決し、低価数の金属を中心金属として用
いても遜色のない、発光色が多様な発光素子を提供する
ことを目的とするものである。
は、価数の低い金属を中心金属に用いる場合、錯体の分
子量が小さくなるため、充分な薄膜形成能力がなく、耐
久性の面においても優れた性能が得られないなど、様々
な問題点があった。特に単価金属では８−キノリノール
骨格と１：１で錯体を形成するため、分子量の問題によ
る影響が大きく、リチウムやナトリウムなどのアルカリ
金属を用いるには制限があった。本発明は、かかる従来
技術の問題を解決し、低価数の金属を中心金属として用
いても遜色のない、発光色が多様な発光素子を提供する
ことを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、正極と負極の
間に発光を司る物質が存在し、電気エネルギーにより発
光する素子であって、該素子が１分子中に２つ以上の８
−ヒドロキシキノリン骨格を有するリガンドからなる金
属錯体を含有することを特徴とする発光素子とするもの
である。
間に発光を司る物質が存在し、電気エネルギーにより発
光する素子であって、該素子が１分子中に２つ以上の８
−ヒドロキシキノリン骨格を有するリガンドからなる金
属錯体を含有することを特徴とする発光素子とするもの
である。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明における正極は、光を取り
出すために透明であれば、酸化錫、酸化インジウム、酸
化錫インジウム（ＩＴＯ）などの導電性金属酸化物、あ
るいは、金、銀、クロムなどの金属、ヨウ化銅、硫化銅
などの無機導電性物質、ポリチオフェン、ポリピロー
ル、ポリアニリンなどの導電性ポリマなど特に限定され
るものでないが、ＩＴＯガラスやネサガラスを用いるこ
とが特に望ましい。透明電極の抵抗は素子の発光に十分
な電流が供給できればよいので限定されないが、素子の
消費電力の観点からは低抵抗であることが望ましい。例
えば３００Ω／□以下のＩＴＯ基板であれば素子電極と
して機能するが、現在では１０Ω／□程度の基板の供給
も可能になっていることから、２０Ω／□以下の低抵抗
の基板を使用することが特に望ましい。ＩＴＯの厚みは
抵抗値に合わせて任意に選ぶ事ができるが、通常１００
〜３００ｎｍの間で用いられることが多い。また、ガラ
ス基板はソーダライムガラス、無アルカリガラスなどが
用いられ、また厚みも機械的強度を保つのに十分な厚み
があればよいので、０．５ｍｍ以上あれば十分である。
ガラスの材質については、ガラスからの溶出イオンが少
ない方がよいので無アルカリガラスの方が好ましいが、
ＳｉＯ2などのバリアコートを施したソーダライムガラ
スも市販されているのでこれを使用できる。ＩＴＯ膜形
成方法は、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、化学
反応法など特に制限を受けるものではない。
出すために透明であれば、酸化錫、酸化インジウム、酸
化錫インジウム（ＩＴＯ）などの導電性金属酸化物、あ
るいは、金、銀、クロムなどの金属、ヨウ化銅、硫化銅
などの無機導電性物質、ポリチオフェン、ポリピロー
ル、ポリアニリンなどの導電性ポリマなど特に限定され
るものでないが、ＩＴＯガラスやネサガラスを用いるこ
とが特に望ましい。透明電極の抵抗は素子の発光に十分
な電流が供給できればよいので限定されないが、素子の
消費電力の観点からは低抵抗であることが望ましい。例
えば３００Ω／□以下のＩＴＯ基板であれば素子電極と
して機能するが、現在では１０Ω／□程度の基板の供給
も可能になっていることから、２０Ω／□以下の低抵抗
の基板を使用することが特に望ましい。ＩＴＯの厚みは
抵抗値に合わせて任意に選ぶ事ができるが、通常１００
〜３００ｎｍの間で用いられることが多い。また、ガラ
ス基板はソーダライムガラス、無アルカリガラスなどが
用いられ、また厚みも機械的強度を保つのに十分な厚み
があればよいので、０．５ｍｍ以上あれば十分である。
ガラスの材質については、ガラスからの溶出イオンが少
ない方がよいので無アルカリガラスの方が好ましいが、
ＳｉＯ2などのバリアコートを施したソーダライムガラ
スも市販されているのでこれを使用できる。ＩＴＯ膜形
成方法は、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、化学
反応法など特に制限を受けるものではない。
【００１２】本発明における負極は、電子を効率よく発
光を司る物質または発光を司る物質に隣接する物質（例
えば電子輸送層）に注入できる物質であれば特に限定さ
れない。一般的には白金、金、銀、銅、鉄、錫、アルミ
ニウム、インジウム、リチウム、ナトリウム、カリウ
ム、カルシウム、マグネシウムなどがあげられる。電子
注入効率を上げて素子特性を向上させるためには、リチ
ウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウ
ムまたはこれら低仕事関数金属を含む合金が有効であ
る。しかし、これら低仕事関数金属は一般に大気中で不
安定であることが多く、電極保護のために白金、金、
銀、銅、鉄、錫、アルミニウム、インジウムなどの金
属、またはこれらの金属を用いた合金、そしてシリカ、
チタニア、窒化珪素などの無機物、ポリビニルアルコー
ル、塩化ビニルなどのポリマを積層することができる。
これらの電極の作製法も、抵抗加熱法蒸着、電子ビーム
蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、
コーティング法など導通を取ることができれば、特に制
限されない。
光を司る物質または発光を司る物質に隣接する物質（例
えば電子輸送層）に注入できる物質であれば特に限定さ
れない。一般的には白金、金、銀、銅、鉄、錫、アルミ
ニウム、インジウム、リチウム、ナトリウム、カリウ
ム、カルシウム、マグネシウムなどがあげられる。電子
注入効率を上げて素子特性を向上させるためには、リチ
ウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウ
ムまたはこれら低仕事関数金属を含む合金が有効であ
る。しかし、これら低仕事関数金属は一般に大気中で不
安定であることが多く、電極保護のために白金、金、
銀、銅、鉄、錫、アルミニウム、インジウムなどの金
属、またはこれらの金属を用いた合金、そしてシリカ、
チタニア、窒化珪素などの無機物、ポリビニルアルコー
ル、塩化ビニルなどのポリマを積層することができる。
これらの電極の作製法も、抵抗加熱法蒸着、電子ビーム
蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、
コーティング法など導通を取ることができれば、特に制
限されない。
【００１３】本発明における発光を司る物質の構成は、
１）正孔輸送材料／発光材料、２）正孔輸送材料／発光
材料／電子輸送材料、３）発光材料／電子輸送材料、そ
して、４）以上の組合わせ物質を一層に混合した形態、
のいずれであってもよい。即ち、上記１）〜３）の多層
積層構造の他に，４）のように発光材料単独または発光
材料と正孔輸送材料、あるいは発光材料と正孔輸送材料
および電子輸送材料を含む層を一層設けるだけでもよ
い。
１）正孔輸送材料／発光材料、２）正孔輸送材料／発光
材料／電子輸送材料、３）発光材料／電子輸送材料、そ
して、４）以上の組合わせ物質を一層に混合した形態、
のいずれであってもよい。即ち、上記１）〜３）の多層
積層構造の他に，４）のように発光材料単独または発光
材料と正孔輸送材料、あるいは発光材料と正孔輸送材料
および電子輸送材料を含む層を一層設けるだけでもよ
い。
【００１４】発光材料はホスト材料のみでも、ホスト材
料とドーパント材料の組み合わせでも、いずれであって
もよい。また、ドーパント材料はホスト材料の全体に含
まれていても、部分的に含まれていても、いずれであっ
てもよい。ドーパント材料は積層されていても、分散さ
れていても、いずれであってもよい。
料とドーパント材料の組み合わせでも、いずれであって
もよい。また、ドーパント材料はホスト材料の全体に含
まれていても、部分的に含まれていても、いずれであっ
てもよい。ドーパント材料は積層されていても、分散さ
れていても、いずれであってもよい。
【００１５】本発明における正孔輸送材料としては、電
界を与えられた電極間において正極からの正孔を効率良
く輸送することが必要で、正孔注入効率が高く、注入さ
れた正孔を効率良く輸送することが望ましい。そのため
には適切なイオン化ポテンシャルを持ち、しかも正孔移
動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不
純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であるこ
とが要求される。このような条件を満たす物質として、
特に限定されるものではないが、ＴＰＤ、ｍ−ＭＴＤＡ
ＴＡ、α−ＮＰＤなどのトリフェニルアミン誘導体、ビ
スカルバゾリル誘導体、ピラゾリン誘導体、スチルベン
系化合物、ヒドラゾン系化合物やフタロシアニン誘導体
に代表される複素環化合物、ポリビニルカルバゾール、
ポリシランなどの既知の正孔輸送材料を使用できる。こ
れらの正孔輸送材料は単独でも用いられるが、異なる正
孔輸送材料と積層または混合して使用しても構わない。
界を与えられた電極間において正極からの正孔を効率良
く輸送することが必要で、正孔注入効率が高く、注入さ
れた正孔を効率良く輸送することが望ましい。そのため
には適切なイオン化ポテンシャルを持ち、しかも正孔移
動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不
純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であるこ
とが要求される。このような条件を満たす物質として、
特に限定されるものではないが、ＴＰＤ、ｍ−ＭＴＤＡ
ＴＡ、α−ＮＰＤなどのトリフェニルアミン誘導体、ビ
スカルバゾリル誘導体、ピラゾリン誘導体、スチルベン
系化合物、ヒドラゾン系化合物やフタロシアニン誘導体
に代表される複素環化合物、ポリビニルカルバゾール、
ポリシランなどの既知の正孔輸送材料を使用できる。こ
れらの正孔輸送材料は単独でも用いられるが、異なる正
孔輸送材料と積層または混合して使用しても構わない。
【００１６】本発明における発光材料は１分子中に２つ
以上の８−ヒドロキシキノリン骨格を有するリガンドか
らなる金属錯体を含有する。これによって、中心金属に
低価数の金属を用いた場合でも充分な分子量を得ること
ができ、また中心金属の種類を変更するだけで容易に広
い範囲で発光波長をコントロールできることを見出し
た。この錯体はドーパント材料として用いてもかまわな
いが、ホスト材料として好適に用いられる。また、８−
ヒドロキシキノリン骨格が良好な電子輸送能を有するこ
とから、電子輸送層として用いても構わないが、電子輸
送性発光層として好ましく用いられる。
以上の８−ヒドロキシキノリン骨格を有するリガンドか
らなる金属錯体を含有する。これによって、中心金属に
低価数の金属を用いた場合でも充分な分子量を得ること
ができ、また中心金属の種類を変更するだけで容易に広
い範囲で発光波長をコントロールできることを見出し
た。この錯体はドーパント材料として用いてもかまわな
いが、ホスト材料として好適に用いられる。また、８−
ヒドロキシキノリン骨格が良好な電子輸送能を有するこ
とから、電子輸送層として用いても構わないが、電子輸
送性発光層として好ましく用いられる。
【００１７】ここで１分子中に２つ以上の８−ヒドロキ
シキノリン骨格を有するリガンドとは、置換もしくは無
置換の８−ヒドロキシキノリン骨格が２つ以上、好まし
くは２つ結合してなるものであり、結合の形態はどのよ
うなものであっても構わないが、好ましくは単結合もし
くは下記に示したような結合形態の中から少なくとも１
つ選ばれることが望ましい。−Ｘ−および−Ｘ'−は同
じでも異なっていてもよく、下記に示したような結合形
態の中から少なくとも１つ選ばれることが望ましい。Ｒ
1〜Ｒ5、Ｒ7〜Ｒ11はそれぞれ独立に水素、アルキル基、
アリール基、複素環基の中から選ばれる。Ｒ6はアルキ
ル基、アリール基、複素環基の中から選ばれることが望
ましい。
シキノリン骨格を有するリガンドとは、置換もしくは無
置換の８−ヒドロキシキノリン骨格が２つ以上、好まし
くは２つ結合してなるものであり、結合の形態はどのよ
うなものであっても構わないが、好ましくは単結合もし
くは下記に示したような結合形態の中から少なくとも１
つ選ばれることが望ましい。−Ｘ−および−Ｘ'−は同
じでも異なっていてもよく、下記に示したような結合形
態の中から少なくとも１つ選ばれることが望ましい。Ｒ
1〜Ｒ5、Ｒ7〜Ｒ11はそれぞれ独立に水素、アルキル基、
アリール基、複素環基の中から選ばれる。Ｒ6はアルキ
ル基、アリール基、複素環基の中から選ばれることが望
ましい。
【００１８】
【化２】 また２つ以上の８−ヒドロキシキノリン骨格が互いに接
続する部位はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、キ
ノリン環の２〜７位のいずれでもよいが、接続する全て
の８−ヒドロキシキノリン骨格の２位または５位が、互
いに接続する部位になっていることが好ましい。
続する部位はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、キ
ノリン環の２〜７位のいずれでもよいが、接続する全て
の８−ヒドロキシキノリン骨格の２位または５位が、互
いに接続する部位になっていることが好ましい。
【００１９】具体的には下記に例示する化合物などが挙
げられる。もちろん本発明に用いることのできる化合物
は、これらに限定されるものではない。
げられる。もちろん本発明に用いることのできる化合物
は、これらに限定されるものではない。
【００２０】
【化３】 このような２つ以上の８−ヒドロキシキノリン骨格をも
つリガンドでは、錯体形成に用いる金属原子が、リチウ
ムやナトリウムといった単価金属であるような、金属原
子とリガンドとが１：１配位の錯体を形成する場合にお
いても、分子量が小さすぎることがなく、製膜性、耐久
性に優れているという利点がある。
つリガンドでは、錯体形成に用いる金属原子が、リチウ
ムやナトリウムといった単価金属であるような、金属原
子とリガンドとが１：１配位の錯体を形成する場合にお
いても、分子量が小さすぎることがなく、製膜性、耐久
性に優れているという利点がある。
【００２１】また錯体形成に用いる金属原子は、特に限
定するものではないが、８−ヒドロキシキノリン錯体と
して蛍光を有することが知られている、リチウム、ナト
リウム、ベリリウム、亜鉛、カルシウム、アルミニウ
ム、マグネシウム、ガリウムの中から選ばれる少なくと
も１つであることが好ましい。
定するものではないが、８−ヒドロキシキノリン錯体と
して蛍光を有することが知られている、リチウム、ナト
リウム、ベリリウム、亜鉛、カルシウム、アルミニウ
ム、マグネシウム、ガリウムの中から選ばれる少なくと
も１つであることが好ましい。
【００２２】ホスト材料としては、１分子中に２つ以上
の８−ヒドロキシキノリン骨格を有するリガンドからな
る金属錯体一種のみに限る必要はなく、複数の錯体を混
合して用いたり、既知のホスト材料の一種類以上を１分
子中に２つ以上の８−ヒドロキシキノリン骨格を有する
リガンドからなる金属錯体と混合して用いてもよい。具
体的には、以前から発光体として知られていたアントラ
センやピレンなどの縮合環誘導体、トリス（８−キノリ
ノラト）アルミニウムを始めとする金属キレート化オキ
シノイド化合物、ビススチリルアントラセン誘導体やジ
スチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体、テ
トラフェニルブタジエン誘導体、クマリン誘導体、オキ
サジアゾール誘導体、ピロロピリジン誘導体、ペリノン
誘導体、シクロペンタジエン誘導体、オキサジアゾール
誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、ポリマー系で
は、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレ
ン誘導体、そして、ポリチオフェン誘導体などが使用で
きるが特に限定されるものではない。
の８−ヒドロキシキノリン骨格を有するリガンドからな
る金属錯体一種のみに限る必要はなく、複数の錯体を混
合して用いたり、既知のホスト材料の一種類以上を１分
子中に２つ以上の８−ヒドロキシキノリン骨格を有する
リガンドからなる金属錯体と混合して用いてもよい。具
体的には、以前から発光体として知られていたアントラ
センやピレンなどの縮合環誘導体、トリス（８−キノリ
ノラト）アルミニウムを始めとする金属キレート化オキ
シノイド化合物、ビススチリルアントラセン誘導体やジ
スチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体、テ
トラフェニルブタジエン誘導体、クマリン誘導体、オキ
サジアゾール誘導体、ピロロピリジン誘導体、ペリノン
誘導体、シクロペンタジエン誘導体、オキサジアゾール
誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、ポリマー系で
は、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレ
ン誘導体、そして、ポリチオフェン誘導体などが使用で
きるが特に限定されるものではない。
【００２３】発光材料に添加するドーパント材料は特に
限定されるものではないが、既知のドーパント材料を用
いることができる。具体的には従来から知られている、
ペリレン、ルブレンなどの縮合環誘導体、キナクリドン
誘導体、フェノキサゾン６６０、ＤＣＭ１、ペリノン、
クマリン誘導体、ピロメテン誘導体、シアニン色素など
がそのまま使用できる。
限定されるものではないが、既知のドーパント材料を用
いることができる。具体的には従来から知られている、
ペリレン、ルブレンなどの縮合環誘導体、キナクリドン
誘導体、フェノキサゾン６６０、ＤＣＭ１、ペリノン、
クマリン誘導体、ピロメテン誘導体、シアニン色素など
がそのまま使用できる。
【００２４】本発明における電子輸送性材料としては電
界を与えられた電極間において負極からの電子を効率良
く輸送することが必要で、電子注入効率が高く、注入さ
れた電子を効率良く輸送することが望ましい。そのため
には電子親和力が大きく、しかも電子移動度が大きく、
さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時お
よび使用時に発生しにくい物質であることが要求され
る。このような条件を満たす物質として、本発明のよう
な１分子中に２つ以上の８−ヒドロキシキノリン骨格を
有するリガンドからなる金属錯体やトリス（８−キノリ
ノラト）アルミニウムに代表されるキノリノール誘導体
金属錯体、トロポロン金属錯体、フラボノール金属錯
体、ペリレン誘導体、ペリノン誘導体、ナフタレン、ク
マリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アルダジン誘
導体、ビススチリル誘導体、ピラジン誘導体、フェナン
トロリン誘導体、シロール誘導体などがあるが特に限定
されるものではない。これらの電子輸送材料は単独でも
用いられるが、異なる電子輸送材料と積層または混合し
て使用しても構わない。
界を与えられた電極間において負極からの電子を効率良
く輸送することが必要で、電子注入効率が高く、注入さ
れた電子を効率良く輸送することが望ましい。そのため
には電子親和力が大きく、しかも電子移動度が大きく、
さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時お
よび使用時に発生しにくい物質であることが要求され
る。このような条件を満たす物質として、本発明のよう
な１分子中に２つ以上の８−ヒドロキシキノリン骨格を
有するリガンドからなる金属錯体やトリス（８−キノリ
ノラト）アルミニウムに代表されるキノリノール誘導体
金属錯体、トロポロン金属錯体、フラボノール金属錯
体、ペリレン誘導体、ペリノン誘導体、ナフタレン、ク
マリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アルダジン誘
導体、ビススチリル誘導体、ピラジン誘導体、フェナン
トロリン誘導体、シロール誘導体などがあるが特に限定
されるものではない。これらの電子輸送材料は単独でも
用いられるが、異なる電子輸送材料と積層または混合し
て使用しても構わない。
【００２５】以上の正孔輸送層、発光層、電子輸送層に
用いられる材料は単独で各層を形成することができる
が、高分子結着剤としてポリ塩化ビニル、ポリカ−ボネ
−ト、ポリスチレン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾ−
ル）、ポリメチルメタクリレ−ト、ポリブチルメタクリ
レート、ポリエステル、ポリスルフォン、ポリフェニレ
ンオキサイド、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン
樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロ−
ス、酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン樹脂などの
溶剤可溶性樹脂や、フェノ−ル樹脂、キシレン樹脂、石
油樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂
などの硬化性樹脂などに分散させて用いることも可能で
ある。
用いられる材料は単独で各層を形成することができる
が、高分子結着剤としてポリ塩化ビニル、ポリカ−ボネ
−ト、ポリスチレン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾ−
ル）、ポリメチルメタクリレ−ト、ポリブチルメタクリ
レート、ポリエステル、ポリスルフォン、ポリフェニレ
ンオキサイド、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン
樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロ−
ス、酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン樹脂などの
溶剤可溶性樹脂や、フェノ−ル樹脂、キシレン樹脂、石
油樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂
などの硬化性樹脂などに分散させて用いることも可能で
ある。
【００２６】発光を司る物質の形成方法は、抵抗加熱蒸
着、電子ビーム蒸着、スパッタリング、分子積層法、コ
ーティング法など特に限定されるものではないが、通常
は、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着が特性面で好まし
い。層の厚みは、発光を司る物質の抵抗値にもよるので
限定することはできないが、１０〜１０００ｎｍの間か
ら選ばれる。
着、電子ビーム蒸着、スパッタリング、分子積層法、コ
ーティング法など特に限定されるものではないが、通常
は、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着が特性面で好まし
い。層の厚みは、発光を司る物質の抵抗値にもよるので
限定することはできないが、１０〜１０００ｎｍの間か
ら選ばれる。
【００２７】本発明における電気エネルギーとは主に直
流電流を指すが、パルス電流や交流電流を用いることも
可能である。電流値および電圧値は特に制限はないが、
素子の消費電力、寿命を考慮すると、できるだけ低いエ
ネルギーで最大の輝度が得られるようにするべきであ
る。
流電流を指すが、パルス電流や交流電流を用いることも
可能である。電流値および電圧値は特に制限はないが、
素子の消費電力、寿命を考慮すると、できるだけ低いエ
ネルギーで最大の輝度が得られるようにするべきであ
る。
【００２８】本発明の発光素子はマトリクスまたはセグ
メント方式、あるいはその両者を組み合わせることによ
って表示するディスプレイを構成することが好ましい。
メント方式、あるいはその両者を組み合わせることによ
って表示するディスプレイを構成することが好ましい。
【００２９】本発明におけるマトリクスは、表示のため
の画素が格子状に配置されたものをいい、画素の集合で
文字や画像を表示する。画素の形状、サイズは用途によ
って決まる。例えばパソコン、モニター、テレビの画像
および文字表示には、通常、一辺が３００μｍ以下の四
角形の画素が用いられるし、表示パネルのような大型デ
ィスプレイの場合は、一辺がｍｍオーダーの画素を用い
ることになる。モノクロ表示の場合は、同じ色の画素を
配列すればよいが、カラー表示の場合には赤、緑、青の
画素を並べて表示させる。この場合典型的にはデルタタ
イプとストライプタイプがある。尚、本発明における発
光素子は、赤、緑、青色発光が可能であるので、前記表
示方法を用いれば、マルチカラーまたはフルカラー表示
もできる。そして、このマトリクスの駆動方法として
は、線順次駆動方法やアクティブマトリックスのどちら
でもよい。線順次駆動の方が構造が簡単という利点があ
るが、動作特性を考慮するとアクティブマトリックスの
方が優れる場合があるので、これも用途により使い分け
ることが必要である。
の画素が格子状に配置されたものをいい、画素の集合で
文字や画像を表示する。画素の形状、サイズは用途によ
って決まる。例えばパソコン、モニター、テレビの画像
および文字表示には、通常、一辺が３００μｍ以下の四
角形の画素が用いられるし、表示パネルのような大型デ
ィスプレイの場合は、一辺がｍｍオーダーの画素を用い
ることになる。モノクロ表示の場合は、同じ色の画素を
配列すればよいが、カラー表示の場合には赤、緑、青の
画素を並べて表示させる。この場合典型的にはデルタタ
イプとストライプタイプがある。尚、本発明における発
光素子は、赤、緑、青色発光が可能であるので、前記表
示方法を用いれば、マルチカラーまたはフルカラー表示
もできる。そして、このマトリクスの駆動方法として
は、線順次駆動方法やアクティブマトリックスのどちら
でもよい。線順次駆動の方が構造が簡単という利点があ
るが、動作特性を考慮するとアクティブマトリックスの
方が優れる場合があるので、これも用途により使い分け
ることが必要である。
【００３０】本発明におけるセグメントタイプは、予め
決められた情報を表示するようにパターンを形成し、決
められた領域を発光させる。例えば、デジタル時計や温
度計における時刻や温度表示、オーディオ機器や電磁調
理器などの動作状態表示、自動車のパネル表示などがあ
げられる。そして、前記マトリクス表示とセグメント表
示は同じパネルの中に共存していてもよい。
決められた情報を表示するようにパターンを形成し、決
められた領域を発光させる。例えば、デジタル時計や温
度計における時刻や温度表示、オーディオ機器や電磁調
理器などの動作状態表示、自動車のパネル表示などがあ
げられる。そして、前記マトリクス表示とセグメント表
示は同じパネルの中に共存していてもよい。
【００３１】本発明の発光素子はバックライトとしても
好ましく用いられる。本発明におけるバックライトは、
主に自発光しない表示装置の視認性を向上させる目的に
使用され、液晶表示装置、時計、オーディオ装置、自動
車パネル、表示板、標識などに使用される。特に液晶表
示装置、中でも薄型化が課題となっているパソコン用途
のバックライトとしては、従来方式のものが蛍光灯や導
光板からなっているため薄型化が困難であることを考え
ると、本発明におけるバックライトは薄型、軽量が特徴
になる。
好ましく用いられる。本発明におけるバックライトは、
主に自発光しない表示装置の視認性を向上させる目的に
使用され、液晶表示装置、時計、オーディオ装置、自動
車パネル、表示板、標識などに使用される。特に液晶表
示装置、中でも薄型化が課題となっているパソコン用途
のバックライトとしては、従来方式のものが蛍光灯や導
光板からなっているため薄型化が困難であることを考え
ると、本発明におけるバックライトは薄型、軽量が特徴
になる。
【００３２】
【実施例】以下、実施例および比較例をあげて本発明を
説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるも
のではない。
説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるも
のではない。
【００３３】実施例１ ＩＴＯ透明導電膜を１５０ｎｍ堆積させたガラス基板
（旭硝子社製、１５Ω／□、電子ビーム蒸着品）を３０
×４０ｍｍに切断、エッチングを行った。得られた基板
をアセトン、セミコクリン５６で各々１５分間超音波洗
浄してから、超純水で洗浄した。続いてイソプロピルア
ルコールで１５分間超音波洗浄してから熱メタノールに
１５分間浸漬させて乾燥させた。この基板を素子を作製
する直前に１時間ＵＶ−オゾン処理し、真空蒸着装置内
に設置して、装置内の真空度が５×１０-6Ｐａ以下にな
るまで排気した。抵抗加熱法によって、まず正孔輸送材
料として４，４’−ビス（Ｎ−（ｍ−トリル）−Ｎ−フ
ェニルアミノ）ビフェニルを０．３ｎｍ／秒の速度で１
００ｎｍ蒸着し、続いて発光層として下記に示す化合物
Ｎ−メチル−２，２’−イミノ−ビス（８−キノリノラ
ト）リチウムを１００ｎｍの厚さに積層した。次に５×
５ｍｍ角素子ができるようにマスクを装着した後、リチ
ウムを０．１ｎｍ／秒の速度で２ｎｍ、最後に銀を０．
５ｎｍ／秒の速度で１５０ｎｍ蒸着して陰極とし、５×
５ｍｍ角の素子を作製した。ここで言う膜厚は表面粗さ
計での測定値で補正した水晶発振式膜厚モニター表示値
である。
（旭硝子社製、１５Ω／□、電子ビーム蒸着品）を３０
×４０ｍｍに切断、エッチングを行った。得られた基板
をアセトン、セミコクリン５６で各々１５分間超音波洗
浄してから、超純水で洗浄した。続いてイソプロピルア
ルコールで１５分間超音波洗浄してから熱メタノールに
１５分間浸漬させて乾燥させた。この基板を素子を作製
する直前に１時間ＵＶ−オゾン処理し、真空蒸着装置内
に設置して、装置内の真空度が５×１０-6Ｐａ以下にな
るまで排気した。抵抗加熱法によって、まず正孔輸送材
料として４，４’−ビス（Ｎ−（ｍ−トリル）−Ｎ−フ
ェニルアミノ）ビフェニルを０．３ｎｍ／秒の速度で１
００ｎｍ蒸着し、続いて発光層として下記に示す化合物
Ｎ−メチル−２，２’−イミノ−ビス（８−キノリノラ
ト）リチウムを１００ｎｍの厚さに積層した。次に５×
５ｍｍ角素子ができるようにマスクを装着した後、リチ
ウムを０．１ｎｍ／秒の速度で２ｎｍ、最後に銀を０．
５ｎｍ／秒の速度で１５０ｎｍ蒸着して陰極とし、５×
５ｍｍ角の素子を作製した。ここで言う膜厚は表面粗さ
計での測定値で補正した水晶発振式膜厚モニター表示値
である。
【００３４】この発光素子の発光ピーク波長は５４８ｎ
ｍであった。
ｍであった。
【００３５】
【化４】 実施例２ 発光材料として下記に示す化合物５，５’−ビキノリノ
ラトリチウムを用いた他は実施例１と同様にして作製し
た。この発光素子の発光ピーク波長は４８７ｎｍであっ
た。
ラトリチウムを用いた他は実施例１と同様にして作製し
た。この発光素子の発光ピーク波長は４８７ｎｍであっ
た。
【００３６】
【化５】 実施例３〜５ 発光材料として下記に示す化合物１，２−[ジ−２，
２’−（８−ヒドロキシキノリノ）]エチレンのリチウ
ム、アルミニウム、亜鉛の各種金属錯体を用いた他は実
施例１と同様にして作製した。これらの発光素子の発光
ピーク波長を表１に示す。表の結果のように、中心金属
の種類を変更するだけで、発光色を青緑から赤橙色まで
幅広くコントロールすることができた。
２’−（８−ヒドロキシキノリノ）]エチレンのリチウ
ム、アルミニウム、亜鉛の各種金属錯体を用いた他は実
施例１と同様にして作製した。これらの発光素子の発光
ピーク波長を表１に示す。表の結果のように、中心金属
の種類を変更するだけで、発光色を青緑から赤橙色まで
幅広くコントロールすることができた。
【００３７】
【化６】 比較例１〜３ 発光材料として８−キノリノールのリチウム、アルミニ
ウム、亜鉛の各種金属錯体を用いた他は実施例１と同様
にして作製した。これらの発光素子の発光ピーク波長を
実施例３〜５とともに表１に示す。中心金属の変更によ
る発光色の変化は、高々青緑から黄色の範囲であった。
ウム、亜鉛の各種金属錯体を用いた他は実施例１と同様
にして作製した。これらの発光素子の発光ピーク波長を
実施例３〜５とともに表１に示す。中心金属の変更によ
る発光色の変化は、高々青緑から黄色の範囲であった。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【発明の効果】中心金属の種類を変更するだけで容易に
広い範囲で発光素子の発光波長をコントロールできるも
のである。
広い範囲で発光素子の発光波長をコントロールできるも
のである。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年６月４日（１９９９．６．４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】
【化３】 このような２つ以上の８−ヒドロキシキノリン骨格をも
つリガンドでは、錯体形成に用いる金属原子が、リチウ
ムやナトリウムといった単価金属であるような、金属原
子とリガンドとが１：１配位の錯体を形成する場合にお
いても、分子量が小さすぎることがなく、製膜性、耐久
性に優れているという利点がある。
つリガンドでは、錯体形成に用いる金属原子が、リチウ
ムやナトリウムといった単価金属であるような、金属原
子とリガンドとが１：１配位の錯体を形成する場合にお
いても、分子量が小さすぎることがなく、製膜性、耐久
性に優れているという利点がある。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K007 AB04 CA01 CB01 DA00 DB03 EB00 FA01 5C094 AA08 AA24 BA27 BA29 CA19 EA05 EB02 FB01
Claims (7)
- 【請求項１】正極と負極の間に発光を司る物質が存在
し、電気エネルギーにより発光する素子であって、該素
子が１分子中に２つ以上の８−ヒドロキシキノリン骨格
を有するリガンドからなる金属錯体を含有することを特
徴とする発光素子。 - 【請求項２】８−ヒドロキシキノリン骨格を有するリガ
ンドが、下記一般式（１）で表されることを特徴とする
請求項１記載の発光素子。 【化１】 （Ｑ1及びＱ2は置換もしくは無置換の８−ヒドロキシキ
ノリン骨格を表し、それぞれ同じでも異なっていてもよ
い。−Ｌ−は単結合もしくは上記に表したものから選ば
れる少なくとも一つである。−Ｘ−および−Ｘ'−は同
じでも異なっていてもよく、上記に挙げたものの中から
選ばれる。Ｒ1〜Ｒ5、Ｒ7〜Ｒ11はそれぞれ独立に水素、
アルキル基、アリール基、複素環基の中から選ばれる。
Ｒ6はアルキル基、アリール基、複素環基の中から選ば
れる。またＱ1及びＱ2がＬと接続する部位はそれぞれ同
じでも異なっていてもよく、キノリン環の２〜７位のい
ずれでもよい。） - 【請求項３】８−ヒドロキシキノリン骨格を有するリガ
ンドにおいて、Ｑ1及びＱ2がＬと接続する部位がともに
２位、またはともに５位であることを特徴とする請求項
２記載の発光素子。 - 【請求項４】８−ヒドロキシキノリン骨格を有するリガ
ンドからなる金属錯体が、リチウム、ナトリウム、ベリ
リウム、亜鉛、カルシウム、アルミニウム、マグネシウ
ム、ガリウムの中から選ばれる金属の錯体であることを
特徴とする請求項１記載の発光素子。 - 【請求項５】８−ヒドロキシキノリン骨格を有するリガ
ンドからなる金属錯体が、発光材料であることを特徴と
する請求項１〜４のいずれか記載の発光素子。 - 【請求項６】発光素子がマトリクスおよび／またはセグ
メント方式によって表示するディスプレイを構成するこ
とを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載の発光素
子。 - 【請求項７】発光素子がバックライトであることを特徴
とする請求項１〜５のいずれか記載の発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10212911A JP2000048956A (ja) | 1998-07-28 | 1998-07-28 | 発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10212911A JP2000048956A (ja) | 1998-07-28 | 1998-07-28 | 発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000048956A true JP2000048956A (ja) | 2000-02-18 |
Family
ID=16630331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10212911A Pending JP2000048956A (ja) | 1998-07-28 | 1998-07-28 | 発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000048956A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000123973A (ja) * | 1998-10-09 | 2000-04-28 | Canon Inc | 有機発光素子 |
| KR20020092267A (ko) * | 2002-09-30 | 2002-12-11 | 건설화학공업(주) | 하이드록시퀴놀린(hydroxyquinoline)을 갖는 전기발광성화합물과 이를 발색재료로서 채용하고 있는유기전자발광소자 |
| DE102007017654A1 (de) * | 2007-04-12 | 2008-10-16 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Bis(hydroxychinolin)-Metallkomplexe als Bleichkatalysatoren |
| WO2021025356A1 (ko) * | 2019-08-06 | 2021-02-11 | 엘티소재주식회사 | 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 |
-
1998
- 1998-07-28 JP JP10212911A patent/JP2000048956A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000123973A (ja) * | 1998-10-09 | 2000-04-28 | Canon Inc | 有機発光素子 |
| KR20020092267A (ko) * | 2002-09-30 | 2002-12-11 | 건설화학공업(주) | 하이드록시퀴놀린(hydroxyquinoline)을 갖는 전기발광성화합물과 이를 발색재료로서 채용하고 있는유기전자발광소자 |
| DE102007017654A1 (de) * | 2007-04-12 | 2008-10-16 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Bis(hydroxychinolin)-Metallkomplexe als Bleichkatalysatoren |
| US8318650B2 (en) | 2007-04-12 | 2012-11-27 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Bis(hydroxyquinoline) metal complexes as bleach catalysts |
| WO2021025356A1 (ko) * | 2019-08-06 | 2021-02-11 | 엘티소재주식회사 | 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 |
| CN113710662A (zh) * | 2019-08-06 | 2021-11-26 | Lt素材株式会社 | 杂环化合物以及包括其的有机发光装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4876333B2 (ja) | 発光素子 | |
| JP2001023777A (ja) | 発光素子 | |
| JP2002015871A (ja) | 発光素子 | |
| JP2003133075A (ja) | 発光素子 | |
| JP2002063988A (ja) | 発光素子 | |
| JP2001006877A (ja) | 発光素子 | |
| JP2001057292A (ja) | 発光素子 | |
| JPH09249876A (ja) | 発光素子 | |
| JPH11144866A (ja) | 発光素子 | |
| JP4089331B2 (ja) | 発光素子 | |
| JP2001118683A (ja) | 発光素子 | |
| JP2001196182A (ja) | 発光素子 | |
| JP4000711B2 (ja) | 発光素子 | |
| JPH11144867A (ja) | 発光素子 | |
| JP2001332384A (ja) | 発光素子 | |
| JP2000323278A (ja) | 発光素子 | |
| JP4729776B2 (ja) | 発光素子 | |
| JP2000299186A5 (ja) | ||
| JP2001291590A (ja) | 発光素子 | |
| JP2001291590A5 (ja) | ||
| JP2001250689A (ja) | 発光素子 | |
| JPH11144876A (ja) | 発光素子 | |
| JP2000100569A (ja) | 発光素子 | |
| JP2002008866A (ja) | 発光素子 | |
| JP2003151774A (ja) | 発光素子 |