JP2000299186A5 - - Google Patents

Description

ここでＲ１３〜Ｒ２４はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、水酸基、メルカプト基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、複素環基、ハロゲン、ハロアルカン、ハロアルケン、ハロアルキン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、隣接置換基との間に形成される環構造、の中から選ばれる。但し、Ｒ１３〜Ｒ１６の内の少なくとも１つと、Ｒ１７〜Ｒ２０の内の少なくとも１つは単結合に用いられる。
【請求項２】該有機蛍光体が発光材料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３】該発光材料がホスト材料にゲスト材料がドーピングされていることを特徴とする請求項２記載の発光素子。
【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【０００４】
発光層はホスト材料のみで構成されたり、ホスト材料にゲスト材料をドーピングして構成される。発光材料は三原色揃うことが求められているが、これまでは緑色発光材料の研究が最も進んでいる。現在は赤色発光材料と青色発光材料において、特性向上を目指して鋭意研究がなされている。特に青色発光材料において高輝度で色純度の良い発光の得られるものが望まれている。
【０００５】
ホスト材料としては、前述のトリス（８−キノリノラト）アルミニウムを始めとするキノリノール誘導体の金属錯体、ベンズオキサゾール誘導体、スチルベン誘導体、ベンズチアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、チオフェン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、オキサジアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体金属錯体、ベンズアゾール誘導体金属錯体などがあげられる。
【０００６】
青色発光ホスト材料においては、比較的良い性能が得られている例として、キノリノール誘導体と異なる配位子を組み合わせた金属錯体（特開平５−２１４３３２号公報、特開平６−１７２７５１号公報）や、ビススチリルベンゼン誘導体（特開平４−１１７４８５号公報、特開平５−１７７６５号公報）などがあげられるが、特に色純度が充分ではない。
【０００７】
一方、ゲスト材料としてのドーパント材料には、レーザー染料として有用であることが知られている、７−ジメチルアミノ−４−メチルクマリンを始めとする蛍光性クマリン染料、ジシアノメチレンピラン染料、ジシアノメチレンチオピラン染料、ポリメチン染料、シアニン染料、オキソベンズアンスラセン染料、キサンテン染料、ローダミン染料、フルオレセイン染料、ピリリウム染料、カルボスチリル染料、ペリレン染料、アクリジン染料、ビス（スチリル）ベンゼン染料、ピレン染料、オキサジン染料、フェニレンオキサイド染料、ペリレン、テトラセン、ペンタセン、キナクリドン化合物、キナゾリン化合物、ピロロピリジン化合物、フロピリジン化合物、１，２，５−チアジアゾロピレン誘導体、ペリノン誘導体、ピロロピロール化合物、スクアリリウム化合物、ビオラントロン化合物、フェナジン誘導体、アクリドン化合物、ジアザフラビン誘導体などが知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来技術に用いられる発光材料（ホスト材料、ドーパント材料）には、発光効率が低く消費電力が高いものや、化合物の耐久性が低く素子寿命の短いものが多かった。また、フルカラーディスプレイとして赤色、緑色、青色の三原色発光が求められているが、赤色、青色発光においては、発光波長を満足させるものは少なく、発光ピークの幅も広く色純度が良いものは少ない。中でも青色発光において、耐久性に優れ十分な輝度と色純度特性を示すものが必要とされている。
【０００９】
本発明は、かかる従来技術の問題を解決し、発光効率が高く、高輝度で色純度に優れた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、該素子が下記一般式（３）で表されるアゾール骨格を有する有機蛍光体を含むことを特徴とする発光素子である。
【００１１】
【化２】

ここでＲ１３〜Ｒ２４はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、水酸基、メルカプト基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、複素環基、ハロゲン、ハロアルカン、ハロアルケン、ハロアルキン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、隣接置換基との間に形成される環構造、の中から選ばれる。但し、Ｒ１３〜Ｒ１６の内の少なくとも１つと、Ｒ１７〜Ｒ２０の内の少なくとも１つは単結合に用いられる。
【００１２】
【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、０．７ｍｍ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、ＳｉＯ_２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。
【００１３】
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好ましい。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。
【００１４】
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。
【００１５】
本発明における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。
【００１６】
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。そのためにはイオン化ポテンシャルが小さく、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、ビスカルバゾリル誘導体、ＴＰＤ、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ、α−ＮＰＤなどのトリフェニルアミン誘導体、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、オキサジアゾール誘導体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。
【００１７】
本発明における発光材料は下記一般式（３）で表されるアゾール骨格を有する有機蛍光体を含有する。
【００１８】
【化３】

ここでＲ１３〜Ｒ２４はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、水酸基、メルカプト基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、複素環基、ハロゲン、ハロアルカン、ハロアルケン、ハロアルキン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、隣接置換基との間に形成される環構造、の中から選ばれる。但し、Ｒ１３〜Ｒ１６の内の少なくとも１つと、Ｒ１７〜Ｒ２０の内の少なくとも１つは単結合に用いられる。
【００１９】
これらの置換基の説明の内、アルキル基とは例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などの飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。また、シクロアルキル基とは例えばシクロプロピル、シクロヘキシル、ノルボルニル、アダマンチルなどの飽和脂環式炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。また、アラルキル基とは例えばベンジル基、フェニルエチル基などの脂肪族炭化水素を介した芳香族炭化水素基を示し、脂肪族炭化水素と芳香族炭化水素はいずれも無置換でも置換されていてもかまわない。また、アルケニル基とは例えばビニル基、アリル基、ブタジエニル基などの二重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。また、シクロアルケニル基とは例えばシクロペンテニル基、シクロペンタジエニル基、シクロヘキセン基などの二重結合を含む不飽和脂環式炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。また、アルキニル基とは例えばアセチレニル基などの三重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。また、アルコキシ基とは例えばメトキシ基などのエーテル結合を介した脂肪族炭化水素基を示し、脂肪族炭化水素基は無置換でも置換されていてもかまわない。また、アルキルチオ基とはアルコキシ基のエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換されたものである。また、アリールエーテル基とは例えばフェノキシ基などのエーテル結合を介した芳香族炭化水素基を示し、芳香族炭化水素基は無置換でも置換されていてもかまわない。また、アリールチオエーテル基とはアリールエーテル基のエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換されたものである。また、アリール基とは例えばフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、ターフェニル基、ピレニル基などの芳香族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。また、複素環基とは例えばフリル基、チエニル基、オキサゾリル基、ピリジル基、キノリル基、カルバゾリル基などの炭素以外の原子を有する環状構造基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。ハロゲンとはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素を示す。ハロアルカン、ハロアルケン、ハロアルキンとは例えばトリフルオロメチル基などの、前述のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基の一部あるいは全部が、前述のハロゲンで置換されたものを示し、残りの部分は無置換でも置換されていてもかまわない。アルデヒド基、カルボニル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基には脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、複素環などで置換されたものも含み、さらに脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、複素環は無置換でも置換されていてもかまわない。シリル基とは例えばトリメチルシリル基などのケイ素化合物基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。シロキサニル基とは例えばトリメチルシロキサニル基などのエーテル結合を介したケイ素化合物基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。
【００２０】
本発明における一般式（３）のベンゾアゾール骨格を有する有機蛍光体の中では、Ｒ２３、Ｒ２４が置換している窒素は、分子を分岐状に修飾でき、電子輸送能をもたらす。また共役の長さが調節できて青色の蛍光が得られることから、一般式（３）のベンゾアゾール骨格のように単結合で結合していることが望ましい。
【００２１】
上記のアゾール骨格を有する有機蛍光体としては、具体的には下記のような構造があげられる。
【００２２】
【化４】

【００２３】
【化５】

【００２４】
【化６】

アゾール骨格を有する有機蛍光体はドーパント材料として用いてもかまわないが、優れた電子輸送能を有することから、ホスト材料として好適に用いられる。
【００２５】
発光材料のホスト材料はアゾール骨格を有する有機蛍光体一種のみに限る必要はなく、複数のアゾール骨格を有する有機蛍光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アゾール骨格を有する有機蛍光体と混合して用いてもよい。既知のホスト材料としては特に限定されるものではないが、以前から発光体として知られていたアントラセン、フェナンスレン、ピレン、ペリレン、クリセ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キノリノール誘導体の金属錯体、ベンズオキサゾール誘導体、スチルベン誘導体、ベンズチアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、チオフェン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、オキサジアゾール誘導体、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、キノリノール誘導体と異なる配位子を組み合わせた金属錯体、オキサジアゾール誘導体金属錯体、ベンズアゾール誘導体金属錯体、クマリン誘導体、ピロロピリジン誘導体、ペリノン誘導体、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。
【００２６】
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、具体的には従来から知られている、フェナンスレン、アントラセン、ピレン、テトラセン、ペンタセン、ペリレン、ナフトピレン、ジベンゾピレン、ルブレンなどの縮合環誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ベンズトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、スチルベン誘導体、チオフェン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、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、ジアザインダセン誘導体、フラン誘導体、ベンゾフラン誘導体、フェニルイソベンゾフラン、ジメシチルイソベンゾフラン、ジ（２−メチルフェニル）イソベンゾフラン、ジ（２−トリフルオロメチルフェニル）イソベンゾフラン、フェニルイソベンゾフランなどのイソベンゾフラン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、７−ジアルキルアミノクマリン誘導体、７−ピペリジノクマリン誘導体、７−ヒドロキシクマリン誘導体、７−メトキシクマリン誘導体、７−アセトキシクマリン誘導体、３−ベンズチアゾリルクマリン誘導体、３−ベンズイミダゾリルクマリン誘導体、３−ベンズオキサゾリルクマリン誘導体などのクマリン誘導体、ジシアノメチレンピラン誘導体、ジシアノメチレンチオピラン誘導体、ポリメチン誘導体、シアニン誘導体、オキソベンズアンスラセン誘導体、キサンテン誘導体、ローダミン誘導体、フルオレセイン誘導体、ピリリウム誘導体、カルボスチリル誘導体、アクリジン誘導体、ビス（スチリル）ベンゼン誘導体、オキサジン誘導体、フェニレンオキサイド誘導体、キナクリドン誘導体、キナゾリン誘導体、ピロロピリジン誘導体、フロピリジン誘導体、１，２，５−チアジアゾロピレン誘導体、ペリノン誘導体、ピロロピロール誘導体、スクアリリウム誘導体、ビオラントロン誘導体、フェナジン誘導体、アクリドン誘導体、ジアザフラビン誘導体などがそのまま使用できるが、特にイソベンゾフラン誘導体が好適に用いられる。
【００２７】
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、８−ヒドロキシキノリン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などがあるが特に限定されるものではない。本発明におけるアゾール骨格を有する有機蛍光体も、優れた電子輸送能を有することから、電子輸送材料としても好適に用いることができる。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。
【００２８】
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、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリメチルメタクリレート、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、エチルセルロース、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、フェノール樹脂、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。
【００２９】
本発明における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、スパッタリング法、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できないが、１０〜１０００ｎｍの間から選ばれる。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
【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。
【００３６】
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^−５Ｐａ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１３０ｎｍ蒸着した。次に発光材料として、下記に示されるＥＭ１を３０ｎｍの厚さに積層した。
【００３７】
【化７】

次に電子輸送材料として、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリンを７０ｎｍの厚さに積層した。次にリチウムを０．５ｎｍ、アルミニウムを２００ｎｍ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。この発光素子からは、輝度：１２６９カンデラ／平方メートル、ピーク波長：４２８ｎｍ、ＣＩＥ色度座標：ｘ＝０．１６４、ｙ＝０．１２８の良好な青色発光が得られた。１０００カンデラ／平方メートル以上の高輝度であり、ピーク波長も４６０ｎｍ以下と優れた色純度を示した。
【００３８】
比較例１
発光材料としてビス（２−メチルキノリノラート）（２−ピリジノラート）アルミニウム（III）を用いた以外は実施例１と全く同様にして発光素子を作製した。この発光素子からは、ピーク波長：５１０ｎｍの青緑色発光しか得られず、色純度が悪かった。
【００３９】
実施例２
発光材料として下記に示されるＥＭ２を用いた他は実施例１と全く同様にして発光素子を作製した。
【００４０】
【化８】

この発光素子からは、輝度：１１０２カンデラ／平方メートル、ピーク波長：４３１ｎｍ、ＣＩＥ色度座標：ｘ＝０．１６０、ｙ＝０．１００の良好な青色発光が得られた。１０００カンデラ／平方メートル以上の高輝度であり、ピーク波長も４６０ｎｍ以下と優れた色純度を示した。
【００４１】
実施例３
発光材料として下記に示されるＥＭ３を用いた他は実施例１と全く同様にして発光素子を作製した。
【００４２】
【化９】

この発光素子からは、輝度：１０５０カンデラ／平方メートル、ピーク波長：４２９ｎｍ、ＣＩＥ色度座標：ｘ＝０．１６０、ｙ＝０．１００の良好な青色発光が得られた。１０００カンデラ／平方メートル以上の高輝度であり、ピーク波長も４６０ｎｍ以下と優れた色純度を示した。
【００４３】
実施例４
正孔輸送材料として銅フタロシアニンを２０ｎｍ、３，３’−ビス（エチルカルバゾール）を１３０ｎｍ用いた以外は実施例１と全く同様にして発光素子を作製した。この発光素子からは、輝度：１２９６カンデラ／平方メートル、ピーク波長：４２８ｎｍ、ＣＩＥ色度座標：ｘ＝０．１６４、ｙ＝０．１２８の良好な青色発光が得られた。１０００カンデラ／平方メートル以上の高輝度であり、ピーク波長も４６０ｎｍ以下と優れた色純度を示した。
【００４４】
実施例５
発光材料として、ＥＭ１をホスト材料として、１，３−ジメシチルイソベンゾフランをドーパント材料として用いて、ドーパントが０．３ｗｔ％になるように３０ｎｍの厚さに共蒸着した以外は実施例１と全く同様にして発光素子を作製した。この発光素子からは、輝度：１２３８カンデラ／平方メートル、ピーク波長：４４７ｎｍ、ＣＩＥ色度座標：ｘ＝０．１６６、ｙ＝０．１３０の良好な青色発光が得られた。１０００カンデラ／平方メートル以上の高輝度であり、ピーク波長も４６０ｎｍ以下と優れた色純度を示した。
【００４５】
比較例２
ホスト材料としてビス（２−メチルキノリノラート）（２−ピリジノラート）アルミニウム（III）を用いた以外は実施例５と全く同様にして発光素子を作製した。この発光素子からは、ピーク波長：５１０ｎｍの青緑色発光しか得られなかった。ドーパント材料からの発光は得られず、色純度が悪かった。
【００４６】
実施例６
ドーパント材料として１，３−ジ（２−メチルフェニル）イソベンゾフランを用いた以外は実施例５と全く同様にして発光素子を作製した。この発光素子からは、輝度：２１２０カンデラ／平方メートル、ピーク波長：４５９ｎｍ、ＣＩＥ色度座標：ｘ＝０．１５８、ｙ＝０．１５６の良好な青色発光が得られた。１０００カンデラ／平方メートル以上の高輝度であり、ピーク波長も４６０ｎｍ以下と優れた色純度を示した。
【００４７】
実施例７
ドーパント材料として７−ジエチルアミノ−４−メチルクマリンを用いた他は実施例６と全く同様にして発光素子を作製した。この発光素子からは、輝度：１６カンデラ／平方メートル、ピーク波長：４３７ｎｍ、ＣＩＥ色度座標：ｘ＝０．１５７、ｙ＝０．０９６の良好な青色発光が得られた。１０００カンデラ／平方メートル以上の高輝度であり、ピーク波長も４６０ｎｍ以下と優れた色純度を示した。
【００４８】
実施例８
発光材料と正孔輸送材料の間に、電子ブロック層として、４，４−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニルを１０ｎｍ積層した以外は実施例１と全く同様にして発光素子を作製した。この発光素子からは、輝度：１８２９カンデラ／平方メートル、ピーク波長：４３４ｎｍ、ＣＩＥ色度座標：ｘ＝０．１６０、ｙ＝０．１３０の良好な青色発光が得られた。１０００カンデラ／平方メートル以上の高輝度であり、ピーク波長も４６０ｎｍ以下と優れた色純度を示した。
【００４９】
【発明の効果】
本発明は、発光効率が高く、高輝度で色純度に優れた、発光素子を提供できるものである。特に青色発光にとって有効なものである。
[Document name] Description [Title of the invention] Light emitting device [Claims]
An organic light-emitting device comprising a compound having an azole skeleton represented by the following general formula (3) , in which a substance responsible for light emission exists between a positive electrode and a negative electrode, and the device emits light by electric energy. A light-emitting element comprising a phosphor.
Embedded image

Here, R13 to R24 may be the same or different, and each may be hydrogen, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a hydroxyl group, a mercapto group, an alkoxy group, an alkylthio group, or an aryl ether. Group, arylthioether group, aryl group, heterocyclic group, halogen, haloalkane, haloalkene, haloalkyne, cyano group, aldehyde group, carbonyl group, carboxyl group, ester group, carbamoyl group, amino group, nitro group, silyl group, siloxanyl group And a ring structure formed between adjacent substituents. However, at least one of R13 to R16 and at least one of R17 to R20 are used for a single bond.
2. A light emitting device according to claim 1, wherein said organic phosphor, characterized in that a luminescent material.
3. The light-emitting device according to claim 2, wherein the light-emitting material is a host material doped with a guest material.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an element capable of converting electric energy into light, which can be used in fields such as a display element, a flat panel display, a backlight, a lighting, an interior, a sign, a sign, an electrophotographic device, and an optical signal generator. It relates to an element.
[0002]
[Prior art]
In recent years, research has been actively conducted on an organic laminated thin-film light-emitting device that emits light when electrons injected from the negative electrode and holes injected from the positive electrode recombine in an organic phosphor sandwiched between both electrodes. This element is characterized by thinness, high luminance light emission under a low driving voltage, and multicolor light emission by selecting a fluorescent material.
[0003]
The fact that the organic laminated thin film element emits light with high luminance is described in Kodak C.I. W. Tang et al. (Appl. Phys. Lett. 51 (12) 21, p. 913, 1987). A typical configuration of an organic laminated thin film light emitting device presented by Kodak Company is a diamine compound having a hole transporting property on an ITO glass substrate, tris (8-quinolinolato) aluminum which has a light emitting layer and also has an electron transporting property, and Mg: Ag was sequentially provided as a negative electrode, and green light emission of 1000 candela / m 2 was possible at a driving voltage of about 10 V. The current organic laminated thin-film light-emitting device has a different configuration, such as a device provided with an electron transport layer, in addition to the above-described device components, but basically follows the configuration of Kodak. I have.
[0004]
The light-emitting layer is composed of only a host material or a host material doped with a guest material. The light emitting material is required to have three primary colors, but the research on the green light emitting material has been most advanced so far. At present, intensive studies have been made on red light emitting materials and blue light emitting materials with the aim of improving the characteristics. In particular, a blue light-emitting material that can emit light with high luminance and good color purity is desired.
[0005]
Examples of the host material include metal complexes of quinolinol derivatives such as the aforementioned tris (8-quinolinolato) aluminum, benzoxazole derivatives, stilbene derivatives, benzthiazole derivatives, thiadiazole derivatives, thiophene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, cyclopentadiene derivatives, Oxadiazole derivatives, oxadiazole derivative metal complexes, benzazole derivative metal complexes, and the like.
[0006]
Examples of blue light-emitting host materials that have obtained relatively good performance include metal complexes in which a quinolinol derivative and a different ligand are combined (JP-A-5-214332 and JP-A-6-172751), Bisstyrylbenzene derivatives (JP-A-4-117485 and JP-A-5-17765) are exemplified, but the color purity is not particularly sufficient.
[0007]
On the other hand, as a dopant material as a guest material, fluorescent coumarin dyes such as 7-dimethylamino-4-methylcoumarin, dicyanomethylenepyran dye, and dicyanomethylenethio which are known to be useful as laser dyes are known. Pyran dye, polymethine dye, cyanine dye, oxobenzanthracene dye, xanthene dye, rhodamine dye, fluorescein dye, pyrylium dye, carbostyril dye, perylene dye, acridine dye, bis (styryl) benzene dye, pyrene dye, oxazine dye, Phenylene oxide dye, perylene, tetracene, pentacene, quinacridone compound, quinazoline compound, pyrrolopyridine compound, furopyridine compound, 1,2,5-thiadiazolopyrene derivative, perinone derivative, pyrrolopyrrole Compounds, squarylium compounds, violanthrone compound, phenazine derivatives, acridone compounds, such Jiazafurabin derivatives are known.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, many light-emitting materials (host materials and dopant materials) used in the prior art have low luminous efficiency and high power consumption, and have low compound durability and short element life. In addition, red, green, and blue light emission of three primary colors is required as a full-color display. However, in red and blue light emission, few light emission wavelengths are satisfied, and few light emission peaks have a wide emission peak width and good color purity. In particular, for blue light emission, a material having excellent durability and sufficient luminance and color purity characteristics is required.
[0009]
An object of the present invention is to solve the problems of the prior art and to provide a light emitting element having high luminous efficiency, high luminance and excellent color purity.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to an element in which a substance which emits light exists between a positive electrode and a negative electrode and emits light by electric energy, wherein the element includes an organic phosphor having an azole skeleton represented by the following general formula (3). A light-emitting element characterized by the above-mentioned.
[0011]
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Here, R13 to R24 may be the same or different, and each may be hydrogen, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a hydroxyl group, a mercapto group, an alkoxy group, an alkylthio group, or an aryl ether. Group, arylthioether group, aryl group, heterocyclic group, halogen, haloalkane, haloalkene, haloalkyne, cyano group, aldehyde group, carbonyl group, carboxyl group, ester group, carbamoyl group, amino group, nitro group, silyl group, siloxanyl group And a ring structure formed between adjacent substituents. However, at least one of R13 to R16 and at least one of R17 to R20 are used for a single bond.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
If the positive electrode in the present invention is transparent so as to extract light, a conductive metal oxide such as tin oxide, indium oxide, and indium tin oxide (ITO); a metal such as gold, silver, and chromium; Inorganic conductive materials such as copper sulfide and the like, and conductive polymers such as polythiophene, polypyrrole and polyaniline are not particularly limited, but it is particularly preferable to use ITO glass or Nesa glass. The resistance of the transparent electrode is not limited as long as a current sufficient for light emission of the element can be supplied, but is preferably low from the viewpoint of power consumption of the element. For example, an ITO substrate having a resistance of 300Ω / □ or less functions as an element electrode, but a substrate having a resistance of about 20Ω / □ or less should be used because a substrate of about 10Ω / □ can be supplied at present. Is particularly desirable. The thickness of the ITO can be arbitrarily selected according to the resistance value, but is usually used in a range of usually 100 to 300 nm. Further, as the glass substrate, soda lime glass, non-alkali glass or the like is used, and the thickness only needs to be sufficient to maintain the mechanical strength. As for the material of the glass, non-alkali glass is preferable because it is preferable that the amount of ions eluted from the glass is small. However, soda lime glass coated with a barrier coat such as SiO ₂ is commercially available and can be used. The method of forming the ITO film is not particularly limited, such as an electron beam evaporation method, a sputtering method, and a chemical reaction method.
[0013]
The negative electrode in the present invention is not particularly limited as long as it can efficiently inject electrons into a substance which controls light emission or a substance adjacent to the substance which controls light emission (for example, an electron transport layer). Generally, platinum, gold, silver, copper, iron, tin, aluminum, indium, lithium, sodium, potassium, calcium, magnesium and the like can be mentioned. In order to improve the device characteristics by increasing the electron injection efficiency, lithium, sodium, potassium, calcium, magnesium or an alloy containing these low work function metals is effective. However, these low work function metals are generally unstable in the atmosphere, and metals such as platinum, gold, silver, copper, iron, tin, aluminum and indium, or these metals are used to protect electrodes. It is preferable to stack an alloy, and an inorganic substance such as silica and titania, and a polymer such as polyvinyl alcohol and vinyl chloride. The method for producing these electrodes is not particularly limited, as long as electrical conduction can be achieved, such as resistance heating evaporation, electron beam evaporation, sputtering, ion plating, and coating.
[0014]
In the present invention, the structure of the substance that controls light emission is 1) a hole transporting material / a light emitting material, 2) a hole transporting material / a light emitting material / an electron transporting material, 3) a light emitting material / an electron transporting material, and 4) or more. Any of the forms in which the combination substances are mixed together may be used. That is, in addition to the multi-layer structure of 1) to 3), a layer containing a luminescent material alone or a luminescent material and a hole transporting material, or a layer containing a luminescent material, a hole transporting material and an electron transporting material as in 4) is further provided. It may just be provided.
[0015]
The light emitting material in the present invention may be either a host material alone or a combination of a host material and a dopant material. In addition, the dopant material may be included in the entire host material, partially, or may be included. The dopant material may be stacked, dispersed, or the like.
[0016]
As the hole transporting material in the present invention, it is necessary to efficiently transport holes from the positive electrode between the electrodes to which an electric field is applied, the hole injection efficiency is high, and the injected holes are transported efficiently. It is desirable. For that purpose, it is required that the ionization potential be small, the hole mobility be large, the stability be further improved, and impurities serving as traps be hardly generated during production and use. The substance satisfying such conditions is not particularly limited, but is a biscarbazolyl derivative, a triphenylamine derivative such as TPD, m-MTDATA, α-NPD, a pyrazoline derivative, a stilbene-based compound, a hydrazone-based compound, or oxadiamine. Known hole transport materials such as heterocyclic compounds represented by azole derivatives and phthalocyanine derivatives, polyvinyl carbazole, and polysilane can be used. These hole transport materials may be used alone or may be laminated or mixed with different hole transport materials.
[0017]
The luminescent material according to the invention contains an organic phosphor having an azole skeleton represented by the following general formula (3) .
[0018]
Embedded image

Here, R13 to R24 may be the same or different, and each may be hydrogen, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, a hydroxyl group, a mercapto group, an alkoxy group, an alkylthio group, or an aryl ether. Group, arylthioether group, aryl group, heterocyclic group, halogen, haloalkane, haloalkene, haloalkyne, cyano group, aldehyde group, carbonyl group, carboxyl group, ester group, carbamoyl group, amino group, nitro group, silyl group, siloxanyl group And a ring structure formed between adjacent substituents. However, at least one of R13 to R16 and at least one of R17 to R20 are used for a single bond.
[0019]
In the description of these substituents, the alkyl group means a saturated aliphatic hydrocarbon group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, which may be unsubstituted or substituted. The cycloalkyl group is, for example, a saturated alicyclic hydrocarbon group such as cyclopropyl, cyclohexyl, norbornyl, and adamantyl, which may be unsubstituted or substituted. The aralkyl group refers to an aromatic hydrocarbon group via an aliphatic hydrocarbon such as a benzyl group and a phenylethyl group, and the aliphatic hydrocarbon and the aromatic hydrocarbon may be unsubstituted or substituted. I don't care. The alkenyl group refers to an unsaturated aliphatic hydrocarbon group containing a double bond such as a vinyl group, an allyl group and a butadienyl group, which may be unsubstituted or substituted. The cycloalkenyl group refers to an unsaturated alicyclic hydrocarbon group containing a double bond such as a cyclopentenyl group, a cyclopentadienyl group, and a cyclohexene group, which may be unsubstituted or substituted. . The alkynyl group means an unsaturated aliphatic hydrocarbon group containing a triple bond such as an acetylenyl group, which may be unsubstituted or substituted. The alkoxy group refers to an aliphatic hydrocarbon group via an ether bond such as a methoxy group, and the aliphatic hydrocarbon group may be unsubstituted or substituted. The alkylthio group is obtained by substituting the oxygen atom of the ether bond of the alkoxy group with a sulfur atom. Further, the aryl ether group refers to an aromatic hydrocarbon group via an ether bond such as a phenoxy group, and the aromatic hydrocarbon group may be unsubstituted or substituted. Further, the arylthioether group is a group in which an oxygen atom of an ether bond of the arylether group is substituted with a sulfur atom. The aryl group refers to, for example, an aromatic hydrocarbon group such as a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, a phenanthryl group, a terphenyl group, and a pyrenyl group, which may be unsubstituted or substituted. Further, the heterocyclic group refers to a cyclic structural group having an atom other than carbon, such as a furyl group, a thienyl group, an oxazolyl group, a pyridyl group, a quinolyl group, and a carbazolyl group, which may be unsubstituted or substituted. Absent. Halogen refers to fluorine, chlorine, bromine and iodine. Haloalkanes, haloalkenes, and haloalkynes are those in which part or all of the aforementioned alkyl group, alkenyl group, and alkynyl group such as a trifluoromethyl group have been substituted with the aforementioned halogen, and the remaining part is unsubstituted. It may be replaced. Aldehyde, carbonyl, ester, carbamoyl, and amino groups include those substituted with aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, heterocycles, and the like. The cyclic hydrocarbon, aromatic hydrocarbon and heterocyclic ring may be unsubstituted or substituted. The silyl group means a silicon compound group such as a trimethylsilyl group, which may be unsubstituted or substituted. The siloxanyl group indicates a silicon compound group through ether bonds, such as trimethylsiloxanyl group For example, this is not a matter be substituted or unsubstituted.
[0020]
In the organic phosphor having a benzoazole skeleton represented by the general formula (3) in the present invention, the nitrogen substituted by R23 and R24 can modify the molecule in a branched manner, and provides an electron transporting ability. Since the blue fluorescence is obtained can adjust the length of the or conjugation, it is desirable that bonded by a single bond as benzazole skeleton of the general formula (3).
[0021]
Specific examples of the organic phosphor having an azole skeleton include the following structures.
[0022]
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[0023]
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[0024]
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An organic phosphor having an azole skeleton may be used as a dopant material, but is preferably used as a host material because of its excellent electron transport ability.
[0025]
The host material of the light emitting material does not need to be limited to only one kind of organic phosphor having an azole skeleton, and a mixture of organic phosphors having a plurality of azole skeletons or one or more known host materials having an azole skeleton can be used. You may mix and use with an organic fluorescent substance. Examples of the known host material include, but are not particularly limited to, tris (8-quinolinolato) aluminum, a condensed ring derivative such as anthracene, phenanthrene, pyrene, perylene, and chrysene, which has been known as a light emitter before. Metal complexes of quinolinol derivatives, benzoxazole derivatives, stilbene derivatives, benzothiazole derivatives, thiadiazole derivatives, thiophene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, cyclopentadiene derivatives, oxadiazole derivatives, bisstyryl derivatives such as bisstyrylanthracene derivatives and distyrylbenzene derivatives Complex, oxadiazole derivative metal complex, benzazole derivative metal complex, coumarin derivative, pyrrolopyridine derivative , Perinone derivatives, thiadiazolopyridine derivatives, the polymer system, polyphenylene vinylene derivatives, polyparaphenylene derivatives, and polythiophene derivatives may be used.
[0026]
The dopant material to be added to the light-emitting material is not particularly limited, but specifically, conventionally known condensation of phenanthrene, anthracene, pyrene, tetracene, pentacene, perylene, naphthopyrene, dibenzopyrene, rubrene, etc. Ring derivative, benzoxazole derivative, benzthiazole derivative, benzimidazole derivative, benztriazole derivative, oxazole derivative, oxadiazole derivative, thiazole derivative, imidazole derivative, thiadiazole derivative, triazole derivative, pyrazoline derivative, stilbene derivative, thiophene derivative, tetraphenyl Bisstyryl derivatives such as butadiene derivatives, cyclopentadiene derivatives, bisstyrylanthracene derivatives and distyrylbenzene derivatives, diazaindacene derivatives Body, furan derivative, benzofuran derivative, phenylisobenzofuran, dimesitylisobenzofuran, di (2-methylphenyl) isobenzofuran, di (2-trifluoromethylphenyl) isobenzofuran, isobenzofuran derivative such as phenylisobenzofuran, dibenzofuran Derivative, 7-dialkylaminocoumarin derivative, 7-piperidinocoumarin derivative, 7-hydroxycoumarin derivative, 7-methoxycoumarin derivative, 7-acetoxycoumarin derivative, 3-benzthiazolyl coumarin derivative, 3-benzimidazolyl coumarin derivative , Coumarin derivatives such as 3-benzoxazolyl coumarin derivatives, dicyanomethylenepyran derivatives, dicyanomethylenethiopyran derivatives, polymethine derivatives, cyanine derivatives, oxobenzanes Helix derivative, xanthene derivative, rhodamine derivative, fluorescein derivative, pyrylium derivative, carbostyril derivative, acridine derivative, bis (styryl) benzene derivative, oxazine derivative, phenylene oxide derivative, quinacridone derivative, quinazoline derivative, pyrrolopyridine derivative, furopyridine derivative, 1 , 2,5-thiadiazolopyrene derivatives, perinone derivatives, pyrrolopyrrole derivatives, squarylium derivatives, biolanthrone derivatives, phenazine derivatives, acridone derivatives, diazaflavin derivatives and the like can be used as they are, but isobenzofuran derivatives are particularly preferably used.
[0027]
As the electron-transporting material in the present invention, it is necessary to efficiently transport electrons from the negative electrode between electrodes to which an electric field is applied, and it is desirable to have a high electron injection efficiency and to efficiently transport injected electrons. . For this purpose, it is required that the material has a high electron affinity, a high electron mobility, a high stability, and a small amount of impurities serving as traps during production and use. As a substance satisfying such conditions, quinolinol derivative metal complex represented by 8-hydroxyquinoline aluminum, tropolone metal complex, flavonol metal complex, perylene derivative, perinone derivative, naphthalene, coumarin derivative, oxadiazole derivative, aldazine derivative, There are bisstyryl derivatives, pyrazine derivatives, phenanthroline derivatives and the like, but there is no particular limitation. The organic phosphor having an azole skeleton according to the present invention also has excellent electron transporting ability, and thus can be suitably used as an electron transporting material. These electron transporting materials may be used alone or may be laminated or mixed with different electron transporting materials.
[0028]
The above materials used for the hole transporting layer, the light emitting layer, and the electron transporting layer can be used alone to form the respective layers. Examples of the polymer binder include polyvinyl chloride, polycarbonate, polystyrene, and poly (N-vinylcarbazole). Solvent-soluble resins such as polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, polybutadiene, hydrocarbon resin, ketone resin, phenoxy resin, polyamide, ethyl cellulose, vinyl acetate, vinyl acetate, ABS resin, polyurethane resin, and phenol resin It can also be used by dispersing it in a curable resin such as xylene resin, petroleum resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, epoxy resin and silicone resin.
[0029]
The method for forming the substance responsible for light emission in the present invention is not particularly limited, such as resistance heating evaporation, electron beam evaporation, sputtering, molecular lamination, and coating, but usually includes resistance heating evaporation and electron beam evaporation. It is preferable in terms of characteristics. The thickness of the layer depends on the resistance of the substance that controls light emission and cannot be limited, but is selected from the range of 10 to 1000 nm.
[0030]
The electric energy in the present invention mainly refers to a direct current, but a pulse current or an alternating current can also be used. The current value and the voltage value are not particularly limited. However, in consideration of the power consumption and the life of the element, it is necessary to obtain the maximum luminance with the lowest possible energy.
[0031]
It is preferable that the light emitting element of the present invention constitutes a display for displaying by a matrix or segment system or a combination of both.
[0032]
The matrix in the present invention refers to a matrix in which pixels for display are arranged in a lattice shape, and displays a character or an image by a set of pixels. The shape and size of the pixel depend on the application. For example, for the display of images and characters on personal computers, monitors, televisions, and the like, generally square pixels with a side of 300 μm or less are used, and in the case of a large display such as a display panel, pixels with a side on the order of mm are used. Become. In the case of monochrome display, pixels of the same color may be arranged, but in the case of color display, red, green and blue pixels are displayed side by side. In this case, there are typically a delta type and a stripe type. Note that the light-emitting element of the present invention can emit red, green, and blue light, so that multi-color or full-color display can be performed by using the display method. The matrix may be driven by either a line-sequential driving method or an active matrix. The line-sequential driving has the advantage of a simpler structure, but the active matrix is sometimes superior in consideration of the operating characteristics. Therefore, it is necessary to use this depending on the application.
[0033]
In the segment type according to the present invention, a pattern is formed so as to display predetermined information, and a predetermined area emits light. For example, there are a time display and a temperature display on a digital clock or a thermometer, an operation state display of an audio device, an electromagnetic cooker, or the like, and a panel display of an automobile. The matrix display and the segment display may coexist in the same panel.
[0034]
The light emitting device of the present invention is also preferably used as a backlight. The backlight according to the present invention is mainly used for improving the visibility of a display device that does not emit light, and is used for a liquid crystal display device, a clock, an audio device, an automobile panel, a display panel, a sign, and the like. In particular, as for the backlight for liquid crystal display devices, particularly for personal computer applications where thinning is an issue, the present invention is considered to be difficult because the conventional type is made of a fluorescent lamp or a light guide plate, and it is difficult to make it thin. Is characterized by its thinness and light weight.
[0035]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.
[0036]
Example 1
A glass substrate (made by Asahi Glass Co., Ltd., 15Ω / □, electron beam vapor deposition) on which an ITO transparent conductive film was deposited to 150 nm was cut into a size of 30 × 40 mm and etched. The obtained substrate was subjected to ultrasonic cleaning with acetone and semicocrine 56 for 15 minutes each, and then with ultrapure water. Subsequently, the substrate was subjected to ultrasonic cleaning with isopropyl alcohol for 15 minutes, immersed in hot methanol for 15 minutes, and dried. This substrate was subjected to UV-ozone treatment for 1 hour immediately before producing the element, placed in a vacuum evaporation apparatus, and evacuated until the degree of vacuum in the apparatus became 5 × 10 ⁻⁵ Pa or less. First, 130 nm of 4,4'-bis (N- (m-tolyl) -N-phenylamino) biphenyl was deposited as a hole transporting material by a resistance heating method. Next, EM1 shown below was laminated to a thickness of 30 nm as a light emitting material.
[0037]
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Next, 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline was laminated to a thickness of 70 nm as an electron transporting material. Next, 0.5 nm of lithium and 200 nm of aluminum were vapor-deposited to form a cathode, and a 5 × 5 mm square element was produced. The film thickness referred to here is a value displayed on a crystal oscillation type film thickness monitor corrected by a value measured by a surface roughness meter. From this light emitting device, good blue light emission with a luminance of 1269 candela / square meter, a peak wavelength of 428 nm, and CIE chromaticity coordinates of x = 0.164 and y = 0.128 was obtained. The brightness was 1000 candela / square meter or more, and the peak wavelength was 460 nm or less, indicating excellent color purity.
[0038]
Comparative Example 1
A light emitting device was manufactured in exactly the same manner as in Example 1 except that bis (2-methylquinolinolate) (2-pyridinolate) aluminum (III) was used as a light emitting material. From this light-emitting element, only blue-green light with a peak wavelength of 510 nm was obtained, and the color purity was poor.
[0039]
Example 2
A light emitting device was manufactured in exactly the same manner as in Example 1 except that EM2 shown below was used as a light emitting material.
[0040]
Embedded image

From this light emitting device, good blue light emission with a luminance of 1102 candela / square meter, a peak wavelength of 431 nm, CIE chromaticity coordinates: x = 0.160, and y = 0.100 was obtained. The brightness was 1000 candela / square meter or more, and the peak wavelength was 460 nm or less, indicating excellent color purity.
[0041]
Example 3
A light emitting device was manufactured in exactly the same manner as in Example 1 except that EM3 shown below was used as a light emitting material.
[0042]
Embedded image

From this light emitting device, good blue light emission with a luminance of 1050 candela / square meter, a peak wavelength of 429 nm, CIE chromaticity coordinates: x = 0.160, and y = 0.100 was obtained. The brightness was 1000 candela / square meter or more, and the peak wavelength was 460 nm or less, indicating excellent color purity.
[0043]
Example 4
A light emitting device was manufactured in exactly the same manner as in Example 1, except that copper phthalocyanine was used as a hole transporting material at 20 nm and 3,3′-bis (ethylcarbazole) was used at 130 nm. From this light-emitting device, favorable blue light emission having a luminance of 1296 candela / square meter, a peak wavelength of 428 nm, and CIE chromaticity coordinates of x = 0.164 and y = 0.128 was obtained. The brightness was 1000 candela / square meter or more, and the peak wavelength was 460 nm or less, indicating excellent color purity.
[0044]
Example 5
Example 1 was the same as Example 1 except that EM1 was used as a host material and 1,3-dimesitylisobenzofuran was used as a dopant material as a light emitting material, and was co-deposited to a thickness of 30 nm so that the dopant became 0.3 wt%. A light-emitting element was manufactured in exactly the same manner. From this light emitting device, good blue light emission having a luminance of 1238 candela / square meter, a peak wavelength of 447 nm, CIE chromaticity coordinates of x = 0.166 and y = 0.130 was obtained. The brightness was 1000 candela / square meter or more, and the peak wavelength was 460 nm or less, indicating excellent color purity.
[0045]
Comparative Example 2
A light emitting device was manufactured in exactly the same manner as in Example 5, except that bis (2-methylquinolinolate) (2-pyridinolate) aluminum (III) was used as a host material. From this light-emitting device, only blue-green light with a peak wavelength of 510 nm was obtained. Light emission from the dopant material was not obtained, and the color purity was poor.
[0046]
Example 6
A light emitting device was manufactured in exactly the same manner as in Example 5, except that 1,3-di (2-methylphenyl) isobenzofuran was used as a dopant material. From this light emitting device, favorable blue light emission having a luminance of 2120 candela / square meter, a peak wavelength of 459 nm, CIE chromaticity coordinates: x = 0.158 and y = 0.156 was obtained. The brightness was 1000 candela / square meter or more, and the peak wavelength was 460 nm or less, indicating excellent color purity.
[0047]
Example 7
A light emitting device was manufactured in exactly the same manner as in Example 6, except that 7-diethylamino-4-methylcoumarin was used as a dopant material. From this light-emitting device, favorable blue light emission having a luminance of 16 candela / square meter, a peak wavelength of 437 nm, CIE chromaticity coordinates: x = 0.157, and y = 0.096 was obtained. The brightness was 1000 candela / square meter or more, and the peak wavelength was 460 nm or less, indicating excellent color purity.
[0048]
Example 8
A light emitting device was manufactured in exactly the same manner as in Example 1 except that 4,4-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl was laminated as an electron blocking layer to a thickness of 10 nm between the light emitting material and the hole transporting material. From this light-emitting device, favorable blue light emission having a luminance of 1829 candela / square meter, a peak wavelength of 434 nm, and CIE chromaticity coordinates of x = 0.160 and y = 0.130 was obtained. The brightness was 1000 candela / square meter or more, and the peak wavelength was 460 nm or less, indicating excellent color purity.
[0049]
【The invention's effect】
The present invention can provide a light-emitting element having high luminous efficiency, high luminance, and excellent color purity. It is particularly effective for blue light emission.