JP2003007468A

JP2003007468A - 有機発光素子および発光装置

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Publication number: JP2003007468A
Application number: JP2001187292A
Authority: JP
Inventors: Tetsushi Seo; 哲史瀬尾; Atsushi Tokuda; 篤史徳田
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2001-06-20
Filing date: 2001-06-20
Publication date: 2003-01-10
Anticipated expiration: 2021-06-20
Also published as: JP4766782B2

Abstract

(57)【要約】【課題】励起エネルギーが大きく、紫外発光を呈する
π共役系の有機化合物を作製し、さらにπ共役系に工夫
を加えることで紫外光領域から可視光領域に波長を変化
させ、幅広い発光領域を得る。さらにこれらの材料を用
い、色のバリエーションに富む有機発光素子および発光
装置（画像表示デバイス、発光デバイス、光源など）を
提供する。【解決手段】近紫外発光を呈するタングステンのキレ
ート錯体を用い、有機発光素子や発光装置を作製する。
さらに、前記キレート錯体の発光波長を長波長シフトさ
せ、有機発光素子や発光装置を作製する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、タングステンキレート
錯体を含む有機発光素子および発光装置に関する。特
に、前記タングステンキレート錯体を発光体とする有機
発光素子および発光装置に関する。なお、本明細書中に
おける発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイ
ス、もしくは光源を指す。また、有機発光素子にコネク
ター、例えば異方導電性フィルム（FPC：Flexible prin
ted circuit）もしくはTAB（Tape Automated Bonding）
テープもしくはTCP（Tape Carrier Package）が取り付
けられたモジュール、TABテープやTCPの先にプリント配
線板が設けられたモジュール、または有機発光素子にCO
G（Chip On Glass）方式によりIC（集積回路）が直接実
装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。

【０００２】

【従来の技術】有機化合物は無機化合物に比べて、材料
系が多様であり、適した分子設計により様々な機能を有
する材料を合成できる可能性がある。また、膜等の形成
物が柔軟性に富み、さらには高分子化することにより加
工性にも優れるという特長もある。これらの利点から、
近年、機能性有機材料を用いたエレクトロニクスやフォ
トニクスに注目が集まっている。

【０００３】有機材料の電気物性に関して言えば、絶縁
性から半導性、さらには導電性高分子に代表されるよう
な導電性まで多岐に渡るため、電気絶縁膜から半導体、
さらには電極に至るまで、全て有機材料で形成すること
も可能である。例として、トップゲート型のTFTを全て
有機材料（ポリマー）で形成した報告もある（文献１：
Takeo Kawase, Henning Sirringhaus, Richard H. Frie
nd, Tatsuya Shimoda,"All-Polymer Thin Film Transis
tors Fabricated by High-Resolution Ink-jet Printin
g", Society for Information Display 2001 Internati
onal Symposium Digest of Technical Papers, Volume
XXXII, pp.40-43）。

【０００４】また、有機材料の光物性も現在の工業技術
に重要な役割を果たしている。例えば、フォトレジスト
などの感光材料は、半導体の微細加工に用いられるフォ
トリソグラフィ技術にとって欠かせない材料である。加
えて、有機化合物自体、光の吸収およびそれに伴う発光
（蛍光や燐光）という性質を有しているため、レーザー
色素等の発光材料としての用途も大きい。

【０００５】さらに、これら機能性有機材料の応用例の
中でも、有機材料の電気物性・光物性の両方を活かした
デバイスとして、電圧を印加することにより発光を呈す
る有機発光素子（有機エレクトロルミネッセント素子）
が近年めざましい発展を見せている。

【０００６】有機発光素子は、電極間に有機化合物層を
挟んで電圧を印加することにより、陰極から注入された
電子および陽極から注入された正孔が有機化合物層中で
再結合して励起状態の分子（以下、「分子励起子」と記
す）を形成し、その分子励起子が基底状態に戻る際にエ
ネルギーを放出して発光すると言われている。

【０００７】有機発光素子における有機化合物層は、通
常、サブミクロン程度の薄膜で形成される。また、有機
発光素子は、有機化合物層そのものが光を放出する自発
光型の素子であるため、従来の液晶ディスプレイに用い
られているようなバックライトも必要ない。したがっ
て、有機発光素子は極めて薄型軽量に作製できることが
大きな利点である。

【０００８】また、例えば100〜200nm程度の有機化合物
層において、キャリアを注入してから再結合に至るまで
の時間は、有機化合物層のキャリア移動度を考えると数
十ナノ秒程度であり、キャリアの再結合から発光までの
過程を含めてもマイクロ秒のオーダー以下で発光に至
る。したがって、非常に応答速度が速いことも特長の一
つである。

【０００９】さらに、有機発光素子はキャリア注入型の
発光素子であるため、直流電圧での駆動が可能であり、
ノイズが生じにくい。駆動電圧に関しては、まず有機化
合物層の厚みを100nm程度の均一な超薄膜とし、また、
有機化合物層に対するキャリア注入障壁を小さくするよ
うな電極材料を選択し、さらにはヘテロ構造（二層構
造）を導入することによって、5.5Vで100cd/m²の十分な
輝度が達成された（文献２：C. W. Tang and S. A. Van
Slyke, "Organic electroluminescent diodes",Applied
Physics Letters, vol. 51, No.12, 913-915 (198
7)）。

【００１０】こういった薄型軽量・高速応答性・直流低
電圧駆動などの特性から、有機発光素子は次世代のフラ
ットパネルディスプレイ素子として注目されている。ま
た、自発光型であり視野角が広いことから、視認性も比
較的良好であり、携帯機器の表示画面に用いる素子とし
て有効と考えられている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】発光性（蛍光性あるい
は燐光性）を有する有機材料（以下、「発光性有機化合
物」と記す）は、すでに上述したように、色素レーザー
や有機発光素子などの発光装置・発光素子に広く用いる
ことができるため、数多くの研究が進められている。

【００１２】これら発光性有機化合物の発光波長は、ほ
ぼ可視光領域に位置するものが多い。特に有機発光素子
においては、そのほとんどが可視光である。ただし、い
くつかの報告例として、フタロシアニンの赤外発光EL素
子（文献３：Akihiko Fujii,Yutaka Ohmori, and Katsu
mi Yoshino, "An Organic Infrared Electroluminescen
t Diode Utilizing a Phthalocyanine Film", IEEE Tra
ns. Electron Devices, Vol.44, No.8, 1204-1207(199
7)）や、ポリ（メチルフェニルシラン）の紫外発光EL素
子（文献４：Akihiko FUJII, Kenji YOSHIMOTO, Masayo
shi YOSHIDA, Yutaka OHMORI and Katsumi YOSHINO, "U
ltraviolet Electroluminescent DiodeUtilizing Poly
(methylphenylsilane)", Jpn. J. Appl. Phys., Vol.3
4, L1365-L1367(1995)）がある。

【００１３】励起エネルギーが大きく紫外発光を呈する
有機材料は、紫外発光デバイスとしての利用ももちろん
有効であるが、それに加えて、適当な分子設計により紫
外光領域から可視光領域まで発光領域を変化させられる
という可能性がある。すなわち、長波長シフトさせるよ
うな分子設計により、幅広い発光波長領域をカバーでき
るため、そのメリットは大きい。

【００１４】しかしながら、上述の文献４にて報告され
たポリ（メチルフェニルシラン）に代表されるポリシラ
ン系材料は、σ共役系に起因する紫外発光であるため、
分子設計により波長を変化させることが困難である。一
方で、多くの発光性有機化合物に用いられるπ共役系で
あれば、π共役系を大きくするなどの手法により長波長
シフトも可能である。

【００１５】そして、このように幅広い発光波長領域を
カバーできる有機化合物を用いることによって、様々な
色のバリエーションを有する有機発光素子や発光装置を
容易に作製することができる。

【００１６】そこで本発明では、励起エネルギーが大き
く、紫外発光を呈するπ共役系の有機化合物を作製する
ことを目的とする。また、そのπ共役系に工夫を加える
ことで、紫外光領域から可視光領域に波長を変化させる
ことを目的とする。

【００１７】さらにこれらの材料を用いた有機発光素子
および発光装置（画像表示デバイス、発光デバイス、光
源など）を提供することを課題とする。また、その有機
発光素子や発光装置を用いて電気器具を作製することを
課題とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討を
重ねた結果、π共役系配位子を有するタングステンキレ
ート錯体において、近紫外発光する現象を見いだした。
キレート錯体の構造としては、タングステン原子を中心
金属とし、かつ、前記タングステン原子と窒素原子と炭
素原子と１６族原子（酸素原子または硫黄原子）とから
なる４員環のキレート環を有するものと考えられる。

【００１９】上述したような４員環のタングステンキレ
ート錯体に関しては、報告例は少ないが、例えば下記文
献５のような報告がある（文献５：F. Albert Cotton a
nd William H. Ilsley, "Dodecahedral, Eight-Coordin
ate Chelate Complex, Tetrakis(2-mercaptopyrimidina
to)tungsten(IV)", Inorg. Chem., vol. 20, 614-616(1
981)）。文献５で示された錯体は、タングステンに２−
メルカプトピリミジンが４つ配位したものである。

【００２０】しかしながら、文献５においては発光特性
について言及していない。その上、文献５における配位
子である２−メルカプトピリミジンは、それ自体発光を
呈する配位子ではないため、文献５の錯体は発光しない
可能性が高い。

【００２１】本発明者は、文献５で示されたような４員
環のキレート環を適用しつつ、なおかつ発光性のπ共役
系配位子を導入することによって、本発明の発光性有機
化合物（タングステンキレート錯体）を開発した。この
系統のタングステンキレート錯体を用いた有機発光素子
は、紫外光領域から可視光領域まで、幅広い発光領域を
カバーできる可能性がある。

【００２２】したがって本発明では、陽極と、陰極と、
前記陽極および前記陰極の間に設けられた有機化合物層
と、からなる有機発光素子において、前記有機化合物層
が、タングステン原子を中心金属とし、かつ、４員環を
形成するπ共役系のキレート配位子を有する、タングス
テンキレート錯体を含むことを特徴とする（請求項
１）。

【００２３】また、本発明のタングステンキレート錯体
は、有機発光素子における発光体として用いてもよい
（請求項２）が、他の発光体（ゲスト材料）に対するホ
スト材料として用いてもよい（請求項３）。なぜなら
ば、本発明のタングステンキレート錯体は励起エネルギ
ーが高いため、他の発光体（ゲスト材料）を十分に励起
することができるからである。

【００２４】さらに、上述の有機発光素子を用いて発光
装置を作製することが可能である（請求項４）。また、
有機発光素子としての利用だけでなく、紫外発光材料と
して他の発光装置への応用（色素レーザー等）も可能で
あると考えられる（請求項５）。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明者は、本発明のタングステ
ン錯体の中でも、合成の容易さ、収率、発光特性などの
観点から、特に下記一般式（１）で示すものが好ましい
と考えている。すなわち、オキサゾール環ないしはチア
ゾール環の２位にヒドロキシル基ないしはメルカプト基
を置換し、さらに前記オキサゾール環や前記チアゾール
環に多環縮合環を付与したたものを配位子とする錯体で
ある（請求項６）。

【００２６】

【化４】

【００２７】ただし、XおよびYは、酸素原子または硫黄
原子を表す。また、Zは多環縮合環を表し、置換基を有
していてもよい。

【００２８】また、一般式（１）で表したタングステン
錯体の中でも特に、下記一般式（２）で示す化合物（２
−メルカプト−ベンゾオキサゾール骨格を配位子とした
もの）や、下記一般式（３）で示す化合物（２−メルカ
プト−ベンゾチアゾール骨格を配位子としたもの）が好
ましい（請求項７および請求項８）。これらの配位子
は、市販で安価に入手できるため、生産性に優れるから
である。

【００２９】

【化５】

【００３０】

【化６】

【００３１】ただし、Rは水素原子、またはアルキル
基、またはアルコキシル基、またはアリール基、または
置換基を有するアリール基を表す。アルキル基やアルコ
キシル基の置換は有機溶媒への溶解性を向上させること
ができ、また、アリール基の置換は発光色を長波長化さ
せることができる。

【００３２】なお、Rを同じ置換基とした場合、一般式
（２）と一般式（３）の発光波長を比較すると、一般式
（３）の方が長波長側にシフトすることが予想される。
これは、複素共役環内の酸素原子を硫黄原子に換えた場
合に、一般に見られる現象である。このように、π共役
系を工夫することで、容易に紫外光領域から可視光領域
へと長波長シフトさせることができると考えられる。

【００３３】

【実施例】［実施例１］本実施例では、近紫外領域にて
発光するタングステン錯体を、具体的に例示する。ここ
では、下記一般式（４）で表される構造を含有すると考
えられるタングステン錯体を合成し、その発光スペクト
ル（フォトルミネッセンス）を調べた。

【化７】

【００３４】まず、タングステンヘキサカルボニル1.0g
（2.8mmol）および２−メルカプト−ベンゾオキサゾー
ル1.7g（11.3mmol）を、ジグリム50mlに溶解した。次
に、80℃に加熱することにより均一な溶液とした後、反
応温度を100℃に上げて24時間撹拌した。反応終了後、
不溶成分をろ過してから溶媒を減圧留去し、灰色の固体
1.7gを得た。なお、上記の反応経路は全て窒素気流化に
て行った。また、ジグリムはナトリウム/ベンゾフェノ
ンを用いて乾燥した。

【００３５】次に、上記反応にて得られた生成物10mg程
度を100ml程度のアセトニトリル溶液に溶解し、さらに1
0倍希釈した溶液を用意した。この溶液を窒素ガスで15
分ほどバブリングした後、励起スペクトルおよび発光ス
ペクトルを測定した。その結果を図１に示す。なお、発
光スペクトルの励起波長は325nm（キセノンランプ）で
あり、励起スペクトルの測定は370nmにて行った。

【００３６】図１から、本発明で開示した発光性有機化
合物は、361nmにピークを示す紫外発光を呈しているこ
とがわかった。

【００３７】［実施例２］本実施例では、実施例１にて
開示した発光性有機化合物を用い、有機発光素子を作製
する手順を具体的に例示する。その素子構造を図２に示
す。

【００３８】まず、素子作製ITOをスパッタリングによ
って100nm程度成膜し、陽極202を形成したガラス基板20
1を用意する。

【００３９】次に、この陽極202を有するガラス基板201
に対し、ポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ
（スチレンスルホン酸）水溶液（以下、「PEDOT／PSS」
と記す）をスピンコーティングにより成膜する。このPE
DOT／PSSは、正孔注入層203として作用する。

【００４０】さらに、加熱処理により水分を蒸発させた
後、実施例１にて示した発光性有機化合物のDMSO溶液を
スピンコーティングにより成膜し、発光層204を形成す
る。最後に、陰極205としてAl:Li合金を真空蒸着法にて
成膜し、有機発光素子とする。

【００４１】［実施例３］実施例２にて示したような近
紫外発光の有機発光素子を用いてフルカラーの発光装置
を作製する場合の、装置構成の概略を図３に示す。図３
は近紫外有機発光素子に色変換層を組み合わせた色変換
（CCM）方式である。CCM方式に関しては、特開平３−１
５２８９７等に記載されているが、それらは全て青色の
有機発光素子を用いており、本発明で開示する紫外発光
有機発光素子とは異なる。

【００４２】色変換層305は、公知の技術であるフォト
リソグラフィ技術を用いて、基板上に容易にパターニン
グすることが可能である。したがって、これを用いてフ
ルカラー発光装置を作製すればよい。

【００４３】［実施例４］本実施例では、実施例２で示
したような近紫外発光有機発光素子を用いて、白色光源
を作製する方法を例示する。

【００４４】一般に照明として用いられている白色蛍光
灯は、水銀蒸気が励起状態から紫外線を発生し、この紫
外線が照明内壁に塗ってある蛍光塗料（ハロリン酸カル
シウムにアンチモンおよびマンガンを微量ドープしたも
の）を励起し、白色光を発生させる原理である。

【００４５】本発明で開示した近紫外有機発光素子を水
銀蒸気の代替として用いることで、同様の白色光を得る
ことが可能になる。すなわち、例えば図４に示すよう
に、あらかじめ前記有機発光素子を設けた第二の基板41
1と、白色蛍光塗料を塗ってある第一の基板401とを、シ
ール剤403により貼り合わせることで、容易に面状発光
の白色光が得られる。

【００４６】このようにして作製された白色光源は、従
来のように水銀を用いてはいないため、環境への影響を
考えると有益であると言える。

【００４７】［実施例５］本実施例では、本発明で開示
した有機発光素子を含む発光装置について説明する。図
５は、本発明の有機発光素子を用いたアクティブマトリ
クス型フルカラー発光装置の断面図である。

【００４８】なお、能動素子としてここでは薄膜トラン
ジスタ（以下、「TFT」と記す）を用いているが、MOSト
ランジスタを用いてもよい。また、TFTとしてトップゲ
ート型TFT（具体的にはプレーナ型TFT）を例示するが、
ボトムゲート型TFT（典型的には逆スタガ型TFT）を用い
ることもできる。

【００４９】図５(a)において、501は基板であり、ここ
では基板側から光を取り出すため、可視光を透過する基
板を用いる。具体的には、ガラス基板、石英基板、結晶
化ガラス基板もしくはプラスチック基板（プラスチック
フィルムを含む）を用いればよい。なお、基板501と
は、表面に設けた絶縁膜も含めるものとする。

【００５０】基板501の上には画素部511および駆動回路
512が設けられている。まず、画素部511について説明す
る。

【００５１】画素部511は画像表示を行う領域である。
基板上には複数の画素が存在し、各画素には有機発光素
子に流れる電流を制御するためのTFT（以下、「電流制
御TFT」と記す）502、画素電極（陽極）503、本発明で
開示した有機化合物層504および陰極505が設けられてい
る。なお、図５(a)では電流制御TFTしか図示していない
が、電流制御TFTのゲートに加わる電圧を制御するため
のTFT（以下、「スイッチングTFT」と記す）を設けてい
る。

【００５２】電流制御TFT502は、ここではpチャネル型T
FTを用いることが好ましい。nチャネル型TFTとすること
も可能であるが、図５のように有機発光素子の陽極に電
流制御TFTを接続する場合は、pチャネル型TFTの方が消
費電力を押さえることができる。ただし、スイッチング
TFTはnチャネル型TFTでもpチャネル型TFTでもよい。

【００５３】また、電流制御TFT502のドレインには画素
電極503が電気的に接続されている。本実施例では、画
素電極503の材料として仕事関数が4.5〜5.5eVの導電性
材料を用いるため、画素電極503は有機発光素子の陽極
として機能する。画素電極503として代表的には、酸化
インジウム、酸化錫、酸化亜鉛もしくはこれらの化合物
（ITOなど）のような、光透過性の材料を用いればよ
い。画素電極503の上には有機化合物層504が設けられて
いる。

【００５４】さらに、有機化合物層504の上には陰極505
が設けられている。陰極505の材料としては、仕事関数
が2.5〜3.5eVの導電性材料を用いることが望ましい。陰
極505として代表的には、アルカリ金属元素もしくはア
ルカリ度類金属元素を含む導電膜、アルミニウムを含む
導電膜、あるいはその導電膜にアルミニウムや銀などを
積層したもの、を用いればよい。

【００５５】また、画素電極503、有機化合物層504、お
よび陰極505からなる層は、保護膜506で覆われている。
保護膜506は、有機発光素子を酸素および水から保護す
るために設けられている。保護膜506の材料としては、
窒化珪素、窒化酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化タン
タル、もしくは炭素（具体的にはダイヤモンドライクカ
ーボン）を用いる。

【００５６】520は、図３で示したような色変換層であ
る。ここでは、基板501に加工した窪みに形成された例
を示す。この場合、有機化合物層504は近紫外発光を呈
するものを用いればよい。

【００５７】次に、駆動回路512について説明する。駆
動回路512は画素部511に伝送される信号（ゲート信号お
よびデータ信号）のタイミングを制御する領域であり、
シフトレジスタ、バッファ、ラッチ、アナログスイッチ
（トランスファゲート）もしくはレベルシフタが設けら
れている。図５(a)では、これらの回路の基本単位とし
てnチャネル型TFT507およびpチャネル型TFT508からなる
CMOS回路を示している。

【００５８】なお、シフトレジスタ、バッファ、ラッ
チ、アナログスイッチ（トランスファゲート）もしくは
レベルシフタの回路構成は、公知のものでよい。また図
５では、同一の基板上に画素部511および駆動回路512を
設けているが、駆動回路512を設けずにICやLSIを電気的
に接続することもできる。

【００５９】また、図５では電流制御TFT502に画素電極
（陽極）503が電気的に接続されているが、陰極が電流
制御TFTに接続された構造をとることもできる。その場
合、画素電極を陰極505と同様の材料で形成し、陰極を
画素電極（陽極）503と同様の材料で形成すればよい。
その場合、電流制御TFTはnチャネル型TFTとすることが
好ましい。

【００６０】ところで、図５(a)に示した発光装置は、
画素電極503を形成した後に配線509を形成する工程で作
製されたものを示してあるが、この場合、画素電極503
が表面荒れを起こす可能性がある。有機発光素子は電流
駆動型の素子であるため、画素電極503の表面荒れによ
り、特性が悪くなることも考えられる。

【００６１】そこで、図５(b)に示すように、配線509を
形成した後に画素電極503を形成する発光装置も考えら
れる。この場合、図５(a)の構造に比べて、画素電極503
からの電流の注入性が向上すると考えられる。

【００６２】なお、本実施例に示した発光装置の表示面
（画像を観測する面）に偏光板をもうけてもよい。この
偏光板は、外部から入射した光の反射を押さえ、観測者
が表示面に映り込むことを防ぐ効果がある。一般的に
は、円偏光板が用いられている。ただし、有機化合物層
から発した光が偏光板により反射されて内部に戻ること
を防ぐため、屈折率を調節して内部反射の少ない構造と
することが好ましい。

【００６３】［実施例６］本実施例では、本発明で開示
した有機発光素子を含む発光装置の例として、アクティ
ブマトリクス型発光装置を例示するが、実施例５とは異
なり、能動素子が形成されている基板とは反対側から光
を取り出す構造（以下、「上方出射」と記す）の発光装
置を示す。図６にその断面図を示す。

【００６４】なお、能動素子としてここでは薄膜トラン
ジスタ（以下、「TFT」と記す）を用いているが、MOSト
ランジスタを用いてもよい。また、TFTとしてトップゲ
ート型TFT（具体的にはプレーナ型TFT）を例示するが、
ボトムゲート型TFT（典型的には逆スタガ型TFT）を用い
ることもできる。

【００６５】本実施例において、基板601、画素部に形
成された電流制御TFT602、および駆動回路612に関して
は、実施例５と同様の構成でよい。

【００６６】電流制御TFT602のドレインに接続されてい
る第一電極603であるが、本実施例では陽極として用い
るため、仕事関数がより大きい導電性材料を用いること
が好ましい。その代表例として、ニッケル、パラジウ
ム、タングステン、金、銀などの金属が挙げられる。本
実施例では、第一電極603は光を透過しないことが好ま
しいが、それに加えて、光の反射性の高い材料を用いる
ことがさらに好ましい。

【００６７】第一電極603の上には有機化合物層604が設
けられている。さらに、有機化合物層604の上には第二
電極605が設けられており、本実施例では陰極とする。
その場合、第二電極605の材料としては、仕事関数が2.5
〜3.5eVの導電性材料を用いることが望ましい。代表的
には、アルカリ金属元素もしくはアルカリ度類金属元素
を含む導電膜、アルミニウムを含む導電膜、あるいはそ
の導電膜にアルミニウムや銀などを積層したもの、を用
いればよい。ただし、本実施例は上方出射であるため、
第二電極605が光透過性であることが大前提である。し
たがって、これらの金属を用いる場合は、20nm程度の超
薄膜であることが好ましい。

【００６８】また、第一電極603、有機化合物層604、お
よび第二電極605からなる層は、保護膜606で覆われてい
る。保護膜606は、有機発光素子を酸素および水から保
護するために設けられている。本実施例では、光を透過
するものであればいかなるものを用いてもよい。

【００６９】なお、図６では電流制御TFT602に第一電極
（陽極）603が電気的に接続されているが、陰極が電流
制御TFTに接続された構造をとることもできる。その場
合、第一電極を陰極の材料で形成し、第二電極を陽極の
材料で形成すればよい。このとき、電流制御TFTはnチャ
ネル型TFTとすることが好ましい。

【００７０】さらに、607はカバー材であり、樹脂から
なるシール材608により接着されている。カバー材607は
酸素および水を透過しない材質で、かつ、光を透過する
材質であればいかなるものを用いてもよい。本実施例で
はガラスを用いる。密閉空間609は不活性ガス（代表的
には窒素ガスや希ガス）、樹脂または不活性液体（例え
ばパーフルオロアルカンに代表される液状のフッ素化炭
素）を充填しておけばよい。さらに、吸湿剤や脱酸素剤
を設けることも有効である。

【００７１】620は、図３で示したような色変換層であ
る。ここでは、カバー材607に設けられた例を示す。こ
の場合、有機化合物層604は近紫外発光を呈するものを
用いる。

【００７２】また、本実施例においては、実施例５に比
べて620と有機化合物層605との距離が大きいため、620
を単にパターニングしただけでは光が混色してしまう恐
れがある（隣の画素における発光が影響してしまう）。
そこで本実施例では、ブラックマトリクス621を設置す
ることにより、隣の画素の光による影響を小さくする手
法を適用した。

【００７３】なお、ゲート信号側駆動回路およびデータ
信号側駆動回路に伝送される信号は、入力配線613を介
してTAB（Tape Automated Bonding）テープ614から入力
される。なお、図示しないが、TABテープ614の代わり
に、TABテープにIC（集積回路）を設けたTCP（Tape Car
rier Package）を接続してもよい。

【００７４】また、本実施例に示した発光装置の表示面
（画像を観測する面）に偏光板をもうけてもよい。この
偏光板は、外部から入射した光の反射を押さえ、観測者
が表示面に映り込むことを防ぐ効果がある。一般的に
は、円偏光板が用いられている。ただし、有機化合物層
から発した光が偏光板により反射されて内部に戻ること
を防ぐため、屈折率を調節して内部反射の少ない構造と
することが好ましい。

【００７５】［実施例７］本実施例では、実施例５もし
くは実施例６に示した発光装置にプリント配線板を設け
てモジュール化した例を示す。

【００７６】図７(a)に示すモジュールは、基板701（こ
こでは、画素部702、データ信号側駆動回路703、ゲート
信号側駆動回路704、配線703a、 704aを含む）にTABテ
ープ705が取り付けられ、そのTABテープ705を介してプ
リント配線板706が取り付けられている。プリント配線
板706の機能ブロック図を図７(b)に示す。

【００７７】図７(b)に示すように、プリント配線板706
の内部には少なくともI/Oポート707、 710、コントロー
ル部708として機能するICが設けられている。なお、こ
こではメモリ部709を設けてあるが、必ずしも必要では
ない。またコントロール部708は、駆動回路の制御、映
像データの補正などをコントロールするための機能を有
した部位である。

【００７８】このように、有機発光素子の形成された基
板にコントローラーとしての機能を有するプリント配線
板が取り付けられた構成のモジュールを、本明細書では
特にコントローラー外付け型モジュールと呼ぶことにす
る。

【００７９】［実施例８］上記実施例で述べた本発明の
発光装置は、薄型軽量・高速応答性・直流低電圧駆動な
どの特性（有機発光素子の特長）を備えているため、様
々な電気器具への応用が効果的である。以下では、その
具体例を列挙する。

【００８０】図８(a)は有機発光素子を用いたディスプ
レイであり、筐体801a、支持台802a、表示部803aを含
む。本発明の発光装置を表示部803aとして用いたディス
プレイを作製することにより、薄く軽量なディスプレイ
を実現できる。よって、輸送が簡便になり、設置の際の
省スペースが可能となる。

【００８１】図８(b)はビデオカメラであり、本体801
b、表示部802b、音声入力部803b、操作スイッチ804b、
バッテリー805b、受像部806bを含む。本発明の発光装置
を表示部802bとして用いたビデオカメラを作製すること
により、消費電力が少なく、軽量なビデオカメラを実現
できる。よって、電池の消費量が少なくなり、持ち運び
も簡便になる。

【００８２】図８(c)はデジタルカメラであり、本体801
c、表示部802c、接眼部803c、操作スイッチ804cを含
む。本発明の発光装置を表示部802cとして用いたデジタ
ルカメラを作製することにより、消費電力が少なく、軽
量なデジタルカメラを実現できる。よって、電池の消費
量が少なくなり、持ち運びも簡便になる。

【００８３】図８(d)は記録媒体を備えた画像再生装置
であり、本体801d、記録媒体（CD、LD、またはDVDな
ど）802d、操作スイッチ803d、表示部(A)804d、表示部
(B)805dを含む。表示部(A)804dは主として画像情報を表
示し、表示部(B)805dは主として文字情報を表示する。
本発明の発光装置をこれら表示部(A)804dや表示部(B)80
5dとして用いた画像再生装置を作製することにより、消
費電力が少なく軽量な画像再生装置を実現できる。な
お、この記録媒体を備えた画像再生装置には、CD再生装
置、ゲーム機器なども含む。

【００８４】図８(e)は携帯型（モバイル）コンピュー
タであり、本体801e、表示部802e、受像部803e、操作ス
イッチ804e、メモリスロット805eを含む。本発明の発光
装置を表示部802eとして用いた携帯型コンピュータを作
製することにより、消費電力が少なく、薄型軽量な携帯
型コンピュータを実現できる。よって、電池の消費量が
少なくなり、持ち運びも簡便になる。なお、この携帯型
コンピュータはフラッシュメモリや不揮発性メモリを集
積化した記録媒体に情報を記録したり、それを再生した
りすることができる。

【００８５】図８(f)はパーソナルコンピュータであ
り、本体801f、筐体802f、表示部803f、キーボード804f
を含む。本発明の発光装置を表示部803fとして用いたパ
ーソナルコンピュータを作製することにより、消費電力
が少なく、薄型軽量なパーソナルコンピュータを実現で
きる。特に、ノートパソコンのように持ち歩く用途が必
要な場合、電池の消費量や軽さの点で大きなメリットと
なる。

【００８６】なお、上記電気器具はインターネットなど
の電子通信回線や電波などの無線通信を通じて配信され
る情報を表示することが多くなってきており、特に動画
情報を表示する機会が増えている。有機発光素子の応答
速度は非常に速く、そのような動画表示に好適である。

【００８７】次に、図９(a)は携帯電話であり、本体901
a、音声出力部902a、音声入力部903a、表示部904a、操
作スイッチ905a、アンテナ906aを含む。本発明の発光装
置を表示部904aとして用いた携帯電話を作製することに
より、消費電力が少なく、薄型軽量な携帯電話を実現で
きる。よって、電池の消費量が少なくなり、持ち運びも
楽になる上にコンパクトな本体にできる。

【００８８】図９(b)は音響機器（具体的には車載用オ
ーディオ）であり、本体901b、表示部902b、操作スイッ
チ903b、904bを含む。本発明の発光装置を表示部902bと
して用いた音響機器を作製することにより、消費電力が
少なく、軽量な音響機器を実現できる。また、本実施例
では車載用オーディオを例として示すが、家庭用オーデ
ィオに用いても良い。

【００８９】なお、図８〜図９で示したような電気器具
において、さらに光センサを内蔵させ、使用環境の明る
さを検知する手段を設けることで、使用環境の明るさに
応じて発光輝度を変調させるような機能を持たせること
は有効である。使用者は、使用環境の明るさに比べてコ
ントラスト比で100〜150の明るさを確保できれば、問題
なく画像もしくは文字情報を認識できる。すなわち、使
用環境が明るい場合は画像の輝度を上げて見やすくし、
使用環境が暗い場合は画像の輝度を抑えて消費電力を抑
えるといったことが可能となる。

【００９０】また、本発明の発光装置を実施例４のよう
に光源として用いた様々な電気器具も、低消費電力での
動作や薄型軽量化が可能であるため、非常に有用と言え
る。代表的には、液晶発光装置のバックライトもしくは
フロントライトといった光源、または照明機器の光源と
して本発明の発光装置を含む電気器具は、低消費電力の
実現や薄型軽量化が可能である。

【００９１】したがって、本実施例に示した図８〜図９
の電気器具の表示部を、全て液晶ディスプレイにする場
合においても、その液晶ディスプレイのバックライトも
しくはフロントライトとして本発明の発光装置を用いた
電気器具を作製することにより、消費電力が少なく、薄
くて軽量な電気器具が達成できる。

【００９２】

【発明の効果】励起エネルギーが大きく、紫外発光を呈
するπ共役系の有機材料を作製することにより、幅広い
発光波長領域をカバーできるようになり、様々な色のバ
リエーションを有する有機発光素子や発光装置を容易に
作製することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発光スペクトルを表す図。

【図２】有機発光素子の構造を示す図。

【図３】発光装置の概略を示す図。

【図４】発光装置の概略を示す図。

【図５】発光装置の断面構造を示す図。

【図６】発光装置の断面構造を示す図。

【図７】発光装置の構成を示す図。

【図８】電気器具の具体例を示す図。

【図９】電気器具の具体例を示す図。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】陽極と、陰極と、前記陽極および前記陰極
の間に設けられた有機化合物層と、からなる有機発光素
子において、前記有機化合物層が、タングステン原子を
中心金属とし、かつ、４員環を形成するπ共役系のキレ
ート配位子を有する、タングステンキレート錯体を含む
ことを特徴とする有機発光素子。
【請求項２】請求項１において、前記タングステンキレ
ート錯体は、前記有機化合物層における発光体であるこ
とを特徴とする有機発光素子。
【請求項３】請求項１において、前記タングステンキレ
ート錯体は、前記有機化合物層における発光体に対する
ホスト材料であることを特徴とする有機発光素子。
【請求項４】請求項１乃至請求項３に記載の有機発光素
子を用いたことを特徴とする発光装置。
【請求項５】タングステン原子を中心金属とし、かつ、
４員環を形成するπ共役系のキレート配位子を有する、
タングステンキレート錯体を発光体として用いたことを
特徴とする発光装置。
【請求項６】請求項１乃至請求項５において、前記タン
グステンキレート錯体は、下記一般式（１）【化１】（ただし、XおよびYは、酸素原子または硫黄原子を表
す。また、Zは多環縮合環を表し、置換基を有していて
もよい。）で表されることを特徴とする有機発光素子ま
たは発光装置。
【請求項７】請求項１乃至請求項５において、前記タン
グステンキレート錯体は、下記一般式（２）【化２】（ただし、Rは水素原子、またはアルキル基、またはア
ルコキシル基、またはアリール基、または置換基を有す
るアリール基を表す。）で表されることを特徴とする有
機発光素子または発光装置。
【請求項８】請求項１乃至請求項５において、前記タン
グステンキレート錯体は、下記一般式（３）【化３】（ただし、Rは水素原子、またはアルキル基、またはア
ルコキシル基、またはアリール基、または置換基を有す
るアリール基を表す。）で表されることを特徴とする有
機発光素子または発光装置。
【請求項９】請求項１乃至請求項８に記載の有機発光素
子または発光装置を用いたことを特徴とする電気器具。