JP2003142263A - 発光素子およびこれを用いた装置 - Google Patents
発光素子およびこれを用いた装置Info
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Abstract
発光素子ならびにこの発光素子を用いた装置、および光
酸化を受けにくく、素子特性が長期間安定な発光素子を
提供する。 【解決手段】 陽極と陰極との間に発光領域を有する層
が設けられている発光素子であって、前記層に下記一般
式(1)で表される化合物である発光材料が含まれてい
ることを特徴とする発光素子。 【化1】 (Ar1、Ar2は、置換基を有していてもよく、縮合環
が形成されていてもよいアリール基、または複素環式化
合物基、Ar3は、置換基を有していてもよく、縮合環
が形成されていてもよい、アリール基または複素環式化
合物基を含む連結基、R1およびR2は水素原子または置
換基、X1およびX2は酸素原子または硫黄原子であ
る。)
Description
の発光素子を用いた装置に関する。
陽極および陰極の両電極から注入された電荷(ホールお
よび電子)が発光体中で再結合して励起子を生成し、そ
れが発光材料の分子を励起して発光するという、いわゆ
る注入型発光素子であるため、低電圧で駆動できる。
は、まず、有機薄膜をホール輸送性材料からなる薄膜と
電子輸送性材料からなる薄膜との2層構造として、各々
の電極から有機薄膜中に注入されたホールと電子とが再
結合することにより発光する素子構造が開発された(Ap
plied Physics Letters, 51, 1987, P.913.)。
材料の3層構造が開発された(Japanese Journal of Ap
plied Physics, Vol.27, No.2, P.269.)。さらに、発
光層に蛍光色素をドーピングして素子の高機能化を図っ
たものが報告された(Journal of Applied Physics, 6
5, 1989, P.3610., 特開昭63−264692号公
報)。これらの報告では、アルミキノリンからなる有機
発光層に、クマリン誘導体やDCM1などの蛍光色素を
ドープした素子を作成し、色素を適切に選択することで
発光色が変わることを見出した。さらに、発光効率も非
ドープの場合に比べ上昇することを明らかにした。
性から、理論的には分子構造を変化させることによって
発光色を任意に変えることができるという利点がある。
したがって、分子設計を施すことにより、フルカラーデ
ィスプレイに必要な色純度のよいR(赤)、G(緑)、
B(青)の3色を揃えることは容易であるといえる。
広がりによるπ−π*遷移のエネルギー遷移に伴う吸収
・発光過程によるものが多い。具体的には、ベンゼン環
などのπ電子共役系を有する化合物で、発光が観察され
る。
に比例する。すなわち、π電子が大きく広がっていると
原理的には発光色は赤色化し、π電子の広がりが小さい
場合には、発光色は青色化する。たとえば、特開平2−
18457号公報において、ベンゾフランに、電子供与
性第三級アミンとメチン基で連結された電子吸引基とを
結合させて、共鳴極限状態が可能な構造とすることによ
り、π共役系を拡張させて長波長化を実現したものが示
されている。
おいてπ共役系を拡張して長波長化させた場合には、濃
度消光を招きやすいという問題がある。これは、分子間
の距離が狭くなると分子間同士の相互作用が強まり、励
起分子から基底分子に対して電子移動相互作用が生じ、
結果的に無放射遷移という形でエネルギーが放出される
ことが原因となる。この濃度消光は赤色発光材料で特に
著しく、材料の選択肢が制限されるという問題がある。
この結果、現在までに、色純度の高い発光材料、特に発
光効率や発光輝度の良好な赤色発光材料は開発されてい
ない。
るビニル基は、光酸化を受けやすく、素子特性の劣化を
招くという問題がある。
色発光材料およびこれを用いた発光素子ならびにこの発
光素子を用いた装置を提供することを目的とする。
特性が長期間安定な発光素子を提供することを目的とす
る。
を解決すべく鋭意検討した結果、新規な赤色発光材料を
見出し、これを用いた発光素子を得た。
設けられている発光素子であって、前記層に下記一般式
(1)で表される化合物である発光材料が含まれている
ことを特徴とする発光素子。
もよく、置換基を有していてもよく、隣接置換基同士が
互いに結合して縮合環が形成されていてもよいアリール
基、または複素環式化合物基であり、Ar3は、置換基
を有していてもよく、隣接置換基同士が互いに結合して
縮合環が形成されていてもよいアリール基、または複素
環式化合物基を含む連結基であり、R1およびR2は同一
または異なっていてもよく、それぞれ水素原子または置
換基であり、X1およびX2はそれぞれ酸素原子または硫
黄原子である。)
2は、それぞれX1またはX2とビニル基とで環状構造が
形成される。この結果、従来分子の中心で途切れていた
π電子の広がりが分子全体に広がり、発光波長の長い発
光材料を得ることができる。さらに、ビニル基を含む環
状構造としたため、分子内でビニル基が活性なビニルプ
ロトンを形成しにくいので、ビニル基が光酸化を受けに
くい。この結果、素子特性の劣化を抑制できる。
Ar1および/またはAr2とそれらの置換基とが第3級
アミンを形成していることを特徴とする。
光効率が上昇し、発光材料としての機能が向上する。発
光材料分子が電荷輸送能を有するためは、励起子形成モ
デルにおいて、 I)カチオンラジカル状態の空軌道に電子が入る場合 II)アニオンラジカルの被占軌道から電子が飛び出す
場合 のいずれかの場合であればよい。エネルギー的には、I
の場合が有利である。本願の発光素子に用いられる発光
材料としては、励起状態になる前にカチオンラジカルを
生成しやすいもの、すなわち発光材料がホール輸送性で
あるものが好ましい。発光材料がホール輸送性であるた
めには、分子中に例えば第3級アミンなどの置換基を有
していることが好ましい。特に好ましい発光材料として
は、Ar1および/またはAr2とそれらの置換基とが第
3級アミンを形成しているものである。吸収・発光に伴
う電子遷移を阻害することなく、発光分子がホール輸送
性を保持できるからである。
それらの置換基とが第3級アミンを形成していることに
より、さらに別の効果を有する。本発明の発光素子は、
アモルファス状の固体薄膜を積層させて構成される。発
光材料が有機分子の場合、分子同士が近接して存在する
ため、励起分子が近接する基底状態分子と相互作用する
ことによって、その励起エネルギーを失う、またはその
励起分子が消失する消光作用を受けやすくなる。発光分
子内において、第3級アミンは、発光部位に比べるとか
さ高い。したがって、発光分子末端のAr1および/ま
たはAr2がそれらの置換基と第3級アミンを形成して
いれば、発光部位が近接する基底状態分子と相互作用を
することを抑制できる。特に、Ar1およびAr2がとも
にそれぞれの置換基と第3級アミンを形成していれば、
上記相互作用を有効に抑制できるので好ましい。
一般式(2)で表される化合物であれば好ましい。
は、それぞれ同一または異なっていてもよく、それぞれ
水素原子または置換基であり、隣接置換基同士が互いに
結合して縮合環が形成されていてもよく、R9、R10、
R11およびR12は、それぞれ同一または異なっていても
よく、それぞれ水素原子または置換基であり、隣接置換
基同士が互いに結合して縮合環が形成されていてもよ
く、Lは、置換基を有していてもよく、隣接置換基同士
が互いに結合して縮合環が形成されていてもよいアリー
ル基、または複素環式化合物基を含む連結基であり、X
1およびX2はそれぞれ酸素原子または硫黄原子であ
る。)
れる化合物であればさらに好ましい。
ぞれ同一または異なっていてもよく、それぞれアリール
基またはヘテロ芳香環基であり、隣接置換基同士が互い
に結合して縮合環が形成されていてもよく、隣接置換基
同士が互いに結合して縮合環が形成されていてもよく、
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7およびR8は、それ
ぞれ同一または異なっていてもよく、それぞれ水素原子
または置換基であり、隣接置換基同士が互いに結合して
縮合環が形成されていてもよく、Lは、置換基を有して
いてもよく、隣接置換基同士が互いに結合して縮合環が
形成されていてもよいアリール基、または複素環式化合
物基を含む連結基である。)
れる化合物であればさらに好ましい。
く、それぞれシアノ基、トリフルオロメチル基、メチル
基、メトキシ基またはフッ素原子であり、R3、R4、R
5、R6、R7、およびR8は、それぞれ同一または異なっ
ていてもよく、それぞれ水素原子または置換基であり、
隣接置換基同士が互いに結合して縮合環が形成されてい
てもよく、Lは、置換基を有していてもよく、隣接置換
基同士が互いに結合して縮合環が形成されていてもよい
アリール基、または複素環式化合物基を含む連結基であ
り、Ar9、Ar10、Ar11、およびAr12は、それぞ
れ同一または異なっていてもよく、それぞれアリール基
またはヘテロ芳香環基であり、隣接置換基同士が互いに
結合して縮合環が形成されていてもよく、隣接置換基同
士が互いに結合して縮合環が形成されていてもよい。)
れる化合物であればさらに好ましい。
よく、それぞれシアノ基、トリフルオロメチル基、メチ
ル基、メトキシ基またはフッ素原子であり、R3、R4、
R5、R6、R7、およびR8は、それぞれ同一または異な
っていてもよく、それぞれ水素原子または置換基であ
り、隣接置換基同士が互いに結合して縮合環が形成され
ていてもよく、Ar9、Ar10、Ar11、およびAr12
は、それぞれ同一または異なっていてもよく、それぞれ
アリール基またはヘテロ芳香環基であり、隣接置換基同
士が互いに結合して縮合環が形成されていてもよく、隣
接置換基同士が互いに結合して縮合環が形成されていて
もよい。L’は、下記一般式(6)で表される連結基で
ある。
芳香族へテロ環基である。)
れる化合物であれば特に好ましい。
よく、それぞれシアノ基、トリフルオロメチル基、メチ
ル基、メトキシ基またはフッ素原子であり、R3、R4、
R5、R6、R7、およびR8は、それぞれ同一または異な
っていてもよく、それぞれ水素原子または置換基であ
り、隣接置換基同士が互いに結合して縮合環が形成され
ていてもよく、Ar9、Ar10、Ar11、およびAr12
は、それぞれ同一または異なっていてもよく、それぞれ
アリール基またはヘテロ芳香環基であり、隣接置換基同
士が互いに結合して縮合環が形成されていてもよく、隣
接置換基同士が互いに結合して縮合環が形成されていて
もよい。Rは、置換基であり、隣接置換基同士が互いに
結合して縮合環が形成されていてもよく、nは0ないし
4の整数を表す。)
れる化合物であれば特に好ましい。
よく、それぞれシアノ基、トリフルオロメチル基、メチ
ル基、メトキシ基またはフッ素原子であり、R3、R4、
R5、R6、R7、およびR8は、それぞれ同一または異な
っていてもよく、それぞれ水素原子または置換基であ
り、隣接置換基同士が互いに結合して縮合環が形成され
ていてもよく、Ar9、Ar10、Ar11、およびAr12
は、それぞれ同一または異なっていてもよく、それぞれ
アリール基またはヘテロ芳香環基であり、隣接置換基同
士が互いに結合して縮合環が形成されていてもよく、隣
接置換基同士が互いに結合して縮合環が形成されていて
もよい。R13およびR14は、置換基であり、隣接置換基
同士が互いに結合して縮合環が形成されていてもよく、
m1およびm2は0または1を表す。)
の間にホール輸送層と電子輸送層とが積層された発光素
子であって、前記ホール輸送層が上記発光領域を有する
層であってもよい。
の間にホール輸送層と電子輸送層とが積層された発光素
子であって、前記電子輸送層が上記発光領域を有する層
であってもよい。
との間に発光層を含む発光素子であって、前記発光層が
上記発光領域を有する層であってもよい。
純度のよい、濃度消光の少ない赤色発光素子が得られ
る。
うな表示装置や照明装置を得ることができる。
記画像信号出力部からの画像信号に基づいて電流を発生
する駆動部と、前記駆動部から発生した電流に基づいて
発光する発光部とを備えた表示装置であって、前記発光
部は少なくとも1個の発光素子を有し、該発光素子が上
記発光素子であることを特徴とする表示装置。
上にマトリクス状に配設されているものであってもよ
い。
子の駆動制御用の薄膜トランジスタが設けられた基板上
に積層して形成されていてもよい。
発生した電流に基づいて発光する発光部とを備えた照明
装置であって、前記発光部は少なくとも1個の発光素子
を有し、該発光素子が上記発光素子であることを特徴と
する照明装置。
光材料は、下記一般式(1)で表される化合物である。
なっていてもよく、置換基を有していてもよく、隣接置
換基同士が互いに結合して縮合環が形成されていてもよ
いアリール基、または複素環式化合物基であり、Ar3
は、置換基を有していてもよく、隣接置換基同士が互い
に結合して縮合環が形成されていてもよいアリール基、
または複素環式化合物基を含む連結基であり、R1およ
びR2は同一または異なっていてもよく、それぞれ水素
原子または置換基であり、X1およびX2はそれぞれ酸素
原子または硫黄原子である。
よく、それぞれ水素原子または置換基である。R1また
はR2で表される置換基としては、例えば、アルキル基
(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1
〜20、特に好ましくは炭素数1〜10の、直鎖または
分岐のアルキル基、またはシクロアルキル基であってよ
い。例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロ
ピル基、ブチル基、イソブチル基、第2級ブチル基、第
3級ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、へキシル
基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ヘ
キサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、
シクロヘキシル基などが挙げられ、好ましくはメチル
基、エチル基、イソプロピル基、第3級ブチル基、オク
チル基、デシル基、ヘキサデシル基、シクロプロピル
基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基である。)、
アルケニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好まし
くは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10の
直鎖または分岐のアルケニル基であって、例えばビニル
基、1−プロペニル基、アリル基、イソプロペニル基、
1−ブテニル基、2−ブテニル基、3−ブテニル基、
1,3−ブタジエニル基、2−ペンテニル基、3−ペン
テニル基などが挙げられ、好ましくはビニル基、アリル
基、2−ブテニル基、3−ペンテニル基である。)、ア
ルキニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましく
は炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10の直
鎖または分岐のアルキニル基であって、例えばプロパル
ギル基、3−ペンチニル基などが挙げられる。)、アリ
ール基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭
素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12のアリー
ル基であって、例えばフェニル基、3−メチルフェニル
基、ナフチル基などが挙げられる。)、アミノ基(好ま
しくは炭素数0〜30、より好ましくは炭素数0〜2
0、特に好ましくは炭素数0〜10のアミノ基であっ
て、例えばアミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ
基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニ
ルアミノ基、ジトリルアミノ基などが挙げられる。)、
アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜30、より好まし
くは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜10の
直鎖または分岐のアルコキシ基であって、例えばメトキ
シ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、
ブトキシ基、2−エチルヘキシロキシ基などが挙げられ
る。)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜3
0、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭
素数6〜12のアリールオキシ基であって、例えばフェ
ニルオキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオ
キシ基などが挙げられる。)、アシル基(好ましくは炭
素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好
ましくは炭素数2〜12のアシル基であって、例えばア
セチル基、ベンゾイル基、ホルミル基、ピバロイル基な
どが挙げられる。)、アルコキシカルボニル基(好まし
くは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、
特に好ましくは炭素数2〜12のアルコキシカルボニル
基であって、例えばメトキシカルボニル基、エトキシカ
ルボニル基などが挙げられる。)、アリールオキシカル
ボニル基(好ましくは炭素数7〜30、より好ましくは
炭素数7〜20、特に好ましくは炭素数7〜12のアリ
ールオキシカルボニル基であって、例えばフェニルオキ
シカルボニル基などが挙げられる。)、アシルオキシ基
(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2
〜20、特に好ましくは炭素数2〜10のアシルオキシ
基であって、例えばアセトキシ基、ベンゾイルオキシ基
などが挙げられる。)、アシルアミノ基(好ましくは炭
素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好
ましくは炭素数2〜10のアシルアミノ基であって、例
えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げ
られる。)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましく
は炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特
に好ましくは炭素数2〜12のアルコキシカルボニルア
ミノ基であって、例えばメトキシカルボニルアミノ基な
どが挙げられる。)、アリールオキシカルボニルアミノ
基(好ましくは炭素数7〜30、より好ましくは炭素数
7〜20、特に好ましくは炭素数7〜12のアリールオ
キシカルボニルアミノ基であって、フェニルオキシカル
ボニルアミノ基などが挙げられる。)、スルホニルアミ
ノ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素
数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12のスルホニ
ルアミノ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましく
は炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12のス
ルホニルアミノ基であって、例えばメタンスルホニルア
ミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基などが挙げられ
る。)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0〜3
0、より好ましくは炭素数0〜20、特に好ましくは炭
素数0〜12のスルファモイル基であって、例えばスル
ファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスル
ファモイル基、フェニルスルファモイル基などが挙げら
れる。)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1〜3
0、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭
素数1〜12のカルバモイル基であって、例えばカルバ
モイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイ
ル基、フェニルカルバモイル基などが挙げられる。)、
アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ま
しくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12
のアルキルチオ基であって、例えばメチルチオ基、エチ
ルチオ基などが挙げられる。)、アリールチオ基(好ま
しくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜2
0、特に好ましくは炭素数6〜12のアリールチオ基で
あって、例えばフェニルチオ基などが挙げられる。)、
スルホニル基(好ましくは炭素数1〜30、より好まし
くは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12の
スルホニル基であって、例えばメシル基、トシル基など
が挙げられる。)、スルフィニル基(好ましくは炭素数
1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好まし
くは炭素数1〜12のスルフィニル基であって、例えば
メタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基などが
挙げられる。)、ウレイド基(好ましくは炭素数1〜3
0、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭
素数1〜12のウレイド基であって、例えばウレイド
基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基などが挙げ
られる。)、リン酸アミド基(好ましくは炭素数1〜3
0、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭
素数1〜12のリン酸アミド基であって、ジエチルリン
酸アミド基、フェニルリン酸アミド基などが挙げられ
る。)、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子
(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子
など)、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ
基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、
イミノ基、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜30、よ
り好ましくは炭素数1〜12のヘテロ環基である。ヘテ
ロ原子として、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子を
含む。具体的には、イミダゾリル基、ピリジル基、キノ
リル基、フリル基、チエニル基、ピペリジル基、モルホ
リノ基、ベンズオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル
基、ベンズチアゾリル基などが挙げられる。)、シリル
基(好ましくは炭素数3〜40、より好ましくは炭素数
3〜30、特に好ましくは炭素数3〜24のシリル基で
あって、例えばトリメチルシリル基、トリフェニルシリ
ル基などが挙げられる。)などが挙げられる。これらの
置換基は更に置換されていてもよく、置換基が2つ以上
あるときは同一の置換基であってもよく、異なっていて
もよい。これらの置換基が更に置換されている場合の置
換基は、上記置換基と同義である。
られる発光物質の吸収(発光)波長あるいは吸収(発
光)強度に大きく関与する。このため、R1およびR2の
置換基を選択することで、発光物質の吸収波長や吸収強
度を調整できる。具体的には、発光物質の吸収波長を長
波長化させるには電子吸引性基を用い、吸収強度を増加
させるためには電子供与基を用いる。
おいて好ましい電子吸引基とは、Hammett則にお
いて0.2以上のσ値を有するものである。一方、好ま
しい電子供与基とは、Hammett則のσ値を直接共
鳴の効果を含まない共鳴極性効果を考慮して補正したタ
フト則によるσ°R値が負の値を持つものである。好ま
しい電子吸引基の具体例としては、例えばハロゲン置換
アルキル基(例えばフルオロ置換アルキル基など)、芳
香族ヘテロ環基、シアノ基、スルホニル基などが挙げら
れ、さらに好ましくはトリフルオロメチル基、シアノ基
であり、特に好ましくはシアノ基である。一方、好まし
い電子供与基の具体例としては、例えばアルキル基、ア
リール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン
原子などが挙げられ、更に好ましくはメチル基、エチル
基、メトキシ基、フェノキシ基、ハロゲン原子であり、
特に好ましくはメチル基、メトキシ基、フッ素原子であ
る。
は、下記一般式(2)で表される化合物であれば好まし
い。
7およびR8は、それぞれ同一または異なっていてもよ
く、それぞれ水素原子または置換基であり、隣接置換基
同士が互いに結合して縮合環が形成されていてもよく、
R9、R10、R11およびR12は、それぞれ同一または異
なっていてもよく、それぞれ水素原子または置換基であ
り、隣接置換基同士が互いに結合して縮合環が形成され
ていてもよく、Lは、置換基を有していてもよく、隣接
置換基同士が互いに結合して縮合環が形成されていても
よいアリール基、または複素環式化合物基を含む連結基
であり、X1およびX2はそれぞれ酸素原子または硫黄原
子である。
びR8の置換基としては、上記式(1)で挙げたR1、R
2の置換基が挙げられる。
換基としては、脂肪族炭化水素基、アリール基またはヘ
テロ環基が挙げられ、隣接置換基同士が互いに結合して
縮合環が形成されていてもよい。
肪族炭化水素基としては、直鎖または分岐の鎖状の炭化
水素基、または脂環式の炭化水素基であってよく、好ま
しくはアルキル基(好ましくは炭素数1〜30、より好
ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜1
0の直鎖または分岐のアルキル基、またはシクロアルキ
ル基であってよい。例えばメチル基、エチル基、プロピ
ル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、第2
級ブチル基、第3級ブチル基、ペンチル基、イソペンチ
ル基、へキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル
基、デシル基、ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シ
クロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられ、好
ましくはメチル基、エチル基、イソプロピル基、第3級
ブチル基、オクチル基、デシル基、ヘキサデシル基、シ
クロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基
である。)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜3
0、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭
素数2〜10の直鎖または分岐のアルケニル基であっ
て、例えばビニル基、1−プロペニル基、アリル基、イ
ソプロペニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、3
−ブテニル基、1,3−ブタジエニル基、2−ペンテニ
ル基、3−ペンテニル基などが挙げられ、好ましくはビ
ニル基、アリル基、2−ブテニル基、3−ペンテニル基
である。)、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜3
0、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭
素数2〜10の直鎖または分岐のアルキニル基であっ
て、例えばプロパルギル基、3−ペンチニル基などが挙
げられる。)が挙げられ、より好ましくはアルキル基、
アルケニル基であり、更に好ましくはアルキル基であ
る。
リール基としては、単環または縮合環のアリール基であ
ってよく、好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは
炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12のアリ
ール基であって、例えばフェニル基、3−メチルフェニ
ル基、4−メトキシフェニル基、3−トリフルオロメチ
ルフェニル基、ペンタフルオロフェニル基、ビフェニル
基、フルオレニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フ
ェナントリル基、アントリル基、ピレニル基などが挙げ
られる。
テロ環基としては、単環または縮合環のヘテロ環基であ
ってよく、好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは
炭素数1〜12のヘテロ環基である。ヘテロ原子とし
て、好ましくは窒素原子、酸素原子、硫黄原子またはセ
レン原子の少なくとも一つを含む芳香族ヘテロ環基であ
る。ヘテロ環の具体例としては、ピロリジン、ピペリジ
ン、ピロール、フラン、チオフェン、イミダゾリン、イ
ミダゾール、ベンズイミダゾール、ナフトイミダゾー
ル、チアゾリジン、チアゾール、ベンズチアゾール、ナ
フトチアゾール、イソチアゾール、オキサゾリン、オキ
サゾ−ル、ベンズオキサゾ−ル、ナフトオキサゾ−ル、
イソオキサゾ−ル、セレナゾール、ベンズセレナゾー
ル、ナフトセレナゾール、ピリジン、キノリン、イソキ
ノリン、インドール、インドレニン、ピラゾール、ピラ
ジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、インダゾ
ール、プリン、フタラジン、ナフチリジン、キノキサリ
ン、キナゾリン、シンノリン、プテリジン、フェナント
リジン、フェナントロリン、テトラザインデンなどが挙
げられる。ヘテロ環として好ましくはフラン、チオフェ
ン、ピリジン、キノリン、ピラジン、ピリミジン、ピリ
ダジン、トリアジン、フタラジン、ナフチリジン、キノ
キサリン、キナゾリンであり、より好ましくはフラン、
チオフェン、ピリジン、キノリンであり、更に好ましく
はチオフェンである。
肪族炭化水素基、アリール基、ヘテロ環基は、さらに置
換基を有していてもよい。置換基としては、上記式
(1)で挙げたR1およびR2で表される置換基が挙げら
れる。
接置換基同士が互いに結合して縮合環が形成されていて
もよい。好ましい縮合環は、R9とR10、およびR11と
R12とがそれぞれ結合して5〜7員環を形成したもので
ある。好ましい縮合環としては、例えばピロール環、ピ
ロリジン環、ピペリジン環、モリホリン環、インドール
環、カルバゾール環、フェノキサジン環、フェノチアジ
ン環、アゼピン環、ベンゾアゼピン環などが挙げられ
る。また、R9とR4、R10とR5、R11とR7、R 12とR
8とがそれぞれ結合して環を形成したものであってもよ
く、例えばユロリジン環などが挙げられる。
くは、アルキル基、アリール基、芳香族ヘテロ環基であ
り、より好ましくはアリール基、芳香族ヘテロ環基であ
り、更に好ましくはアリール基、芳香族アゾール基、チ
エニル基であり、特に好ましくはアリール基、チエニル
基である。
換基同士が互いに結合して縮合環が形成されていてもよ
いアリール基、または複素環式化合物基を含む連結基で
ある。
アリール基または複素環式化合物基がほぼ同一平面状に
存在している。この結果、π電子共役系が広がり、発光
分子の発光波長を長波長化させることができる。
たは縮合環のいずれでもよく、例えばベンゼン環、ナフ
タレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン
環などやこれらの組み合わせから成る環などが挙げられ
る。
環または縮合環のいずれでもよく、例えばフラン環、チ
オフェン環、ピロール環、オキサゾール環、チアゾール
環、イミダゾール環、オキサジアゾ−ル環、チアジアゾ
ール環、トリアゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベン
ゾチアゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン
環、トリアジン環、キノリン環、キノキサリン環、ナフ
チリジン環、フタラジン環、カルバゾール環、アクリジ
ン環などやこれらの組み合わせから成る環など挙げられ
る。
は複素環式化合物基を少なくとも一つ含んでいればよ
い。また、隣接するアリール基および/または複素環式
化合物基が互いに結合していてもよい。例えば、カルボ
ニル基やエチレン基などのように、連結基内で隣接する
アリール基または複素環式化合物基がほぼ同一平面状に
存在できる基を介して結合していてもよい。
環式化合物基は、置換基を有していてもよい。置換基と
しては、上記R1およびR2に用いられる置換基が挙げら
れる。好ましい置換基としては、アルキル基、アリール
基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シアノ基が挙げ
られる。
結基であると好ましい。
アリール基、芳香族ヘテロ環基を表す。脂肪族炭化水素
基、アリール基、芳香族ヘテロ環基は、上記R1および
R2に用いられる脂肪族炭化水素基、アリール基、芳香
族ヘテロ環基であればよい。
黄原子である。好ましくは酸素原子である。
かで、好ましい発光材料は、下記一般式(3)で表され
る化合物である。
12は、それぞれ同一または異なっていてもよく、それぞ
れアリール基またはヘテロ芳香環基であり、隣接置換基
同士が互いに結合して縮合環が形成されていてもよく、
隣接置換基同士が互いに結合して縮合環が形成されてい
てもよく、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7および
R8は、それぞれ同一または異なっていてもよく、それ
ぞれ水素原子または置換基であり、隣接置換基同士が互
いに結合して縮合環が形成されていてもよく、Lは、置
換基を有していてもよく、隣接置換基同士が互いに結合
して縮合環が形成されていてもよいアリール基、または
複素環式化合物基を含む連結基である。
アリール基またはヘテロ芳香環基は、上記一般式(2)
で挙げたR9、R10、R11およびR12のアリール基また
はヘテロ芳香環基と同義であり、好ましいアリール基ま
たはヘテロ芳香環基の範囲も同様である。
R8、およびLは、上記一般式(2)で挙げたR1、
R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、およびLと同義
であり、好ましい範囲も同様である。
かで、好ましい発光材料は、下記一般式(4)で表され
る化合物である。
ていてもよく、それぞれシアノ基、トリフルオロメチル
基、メチル基、メトキシ基またはフッ素原子であり、R
3、R4、R5、R6、R7、およびR8は、それぞれ同一ま
たは異なっていてもよく、それぞれ水素原子または置換
基であり、隣接置換基同士が互いに結合して縮合環が形
成されていてもよく、Lは、置換基を有していてもよ
く、隣接置換基同士が互いに結合して縮合環が形成され
ていてもよいアリール基、または複素環式化合物基を含
む連結基であり、Ar9、Ar10、Ar11、およびAr
12は、それぞれ同一または異なっていてもよく、それぞ
れアリール基またはヘテロ芳香環基であり、隣接置換基
同士が互いに結合して縮合環が形成されていてもよく、
隣接置換基同士が互いに結合して縮合環が形成されてい
てもよい。
9、Ar10、Ar11、およびAr12は、上記一般式
(2)および(3)で挙げたR3、R4、R5、R6、
R7、R8、L、Ar9、Ar10、Ar11、およびAr12
と同義であり、好ましい範囲も同様である。
かで、好ましい発光材料は、下記一般式(5)で表され
る化合物である。
く、それぞれシアノ基、トリフルオロメチル基、メチル
基、メトキシ基またはフッ素原子であり、R3、R4、R
5、R6、R7、およびR8は、それぞれ同一または異なっ
ていてもよく、それぞれ水素原子または置換基であり、
隣接置換基同士が互いに結合して縮合環が形成されてい
てもよく、Ar9、Ar10、Ar11、およびAr12は、
それぞれ同一または異なっていてもよく、それぞれアリ
ール基またはヘテロ芳香環基であり、隣接置換基同士が
互いに結合して縮合環が形成されていてもよく、隣接置
換基同士が互いに結合して縮合環が形成されていてもよ
い。L’は、下記一般式(6)で表される連結基であ
る。
R7、R8、Ar9、Ar10、Ar11、およびAr12は、
上記一般式(2)、(3)、および(4)で挙げた
R1a、R 2a、R3、R4、R5、R6、R7、R8、Ar9、
Ar10、Ar11、およびAr12と同義であり、好ましい
範囲も同様である。上記と同義である。L’は、下記一
般式(6)で表される連結基である。
ル基、または芳香族へテロ環基である。
は、アリーレン基であり、更に好ましくはフェニレン、
ナフチレン、ビフェニレン基、ターフェニレン基、アン
スリレン基であり、特に好ましくはフェニレン、ナフチ
レン、アンスリレン基である。
基、または複素環式化合物基は、置換基を有していても
よい。置換基としては、上記R1およびR2に用いられる
置換基が挙げられる。好ましい置換基としては、アルキ
ル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、
シアノ基が挙げられる。より好ましくはアルコキシ基、
シアノ基である。
かで、より好ましい発光材料は、下記一般式(7)で表
される化合物である。
く、それぞれシアノ基、トリフルオロメチル基、メチル
基、メトキシ基またはフッ素原子であり、R3、R4、R
5、R6、R7、およびR8は、それぞれ同一または異なっ
ていてもよく、それぞれ水素原子または置換基であり、
隣接置換基同士が互いに結合して縮合環が形成されてい
てもよく、Ar9、Ar10、Ar11、およびAr12は、
それぞれ同一または異なっていてもよく、それぞれアリ
ール基またはヘテロ芳香環基であり、隣接置換基同士が
互いに結合して縮合環が形成されていてもよく、隣接置
換基同士が互いに結合して縮合環が形成されていてもよ
い。Rは、置換基であり、隣接置換基同士が互いに結合
して縮合環が形成されていてもよく、nは0ないし4の
整数を表す。
R7、R8、Ar9、Ar10、Ar11、およびAr12は、
上記一般式(2)、(3)、および(4)で挙げた
R1a、R 2a、R3、R4、R5、R6、R7、R8、Ar9、
Ar10、Ar11、およびAr12と同義であり、好ましい
範囲も同様である。
は、上記一般式(2)で挙げたR1およびR2に用いられ
る置換基が挙げられる。好ましい置換基としては、アル
キル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ
基、シアノ基が挙げられる。より好ましくはアルコキシ
基、シアノ基であり、更に好ましくはシアノ基である。
ましいnは0ないし2である。nが、2、3または4の
場合、複数個の置換基は同一であっても、異なっていて
もよい。また、可能な場合は、置換基同士が結合して環
を形成していてもよい。
かで、特に好ましい発光材料は、下記一般式(8)で表
される化合物である。
く、それぞれシアノ基、トリフルオロメチル基、メチル
基、メトキシ基またはフッ素原子であり、R3、R4、R
5、R6、R7、およびR8は、それぞれ同一または異なっ
ていてもよく、それぞれ水素原子または置換基であり、
隣接置換基同士が互いに結合して縮合環が形成されてい
てもよく、Ar9、Ar10、Ar11、およびAr12は、
それぞれ同一または異なっていてもよく、それぞれアリ
ール基またはヘテロ芳香環基であり、隣接置換基同士が
互いに結合して縮合環が形成されていてもよく、隣接置
換基同士が互いに結合して縮合環が形成されていてもよ
い。R13およびR14は、置換基であり、隣接置換基同士
が互いに結合して縮合環が形成されていてもよく、m1
およびm2は0または1を表す。
R7、R8、Ar9、Ar10、Ar11、およびAr12は、
上記一般式(2)、(3)、および(4)で挙げた
R1a、R 2a、R3、R4、R5、R6、R7、R8、Ar9、
Ar10、Ar11、およびAr12と同義であり、好ましい
範囲も同様である。
置換基としては、上記一般式(2)で挙げたR1および
R2に用いられる置換基が挙げられる。好ましい置換基
としては、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、ア
リールオキシ基、シアノ基が挙げられる。より好ましく
はアルコキシ基、シアノ基であり、更に好ましくはシア
ノ基である。
す。
82で表される発光材料の具体例を挙げるが、本発明は
これらに限定されるものではない。
は、例えば、以下の文献に記載の方法に基づいて製造で
きる。具体的には、J. Indian. Chem. Soc., 33, 175,
181(1956)、J. Indian. Chem. Soc., 34, 347, 350(195
7)、J. Chem. Soc., 822, 824(1958)、J. Chem. Soc.,
3544, 3545(1959)、Chem, Ber., 57, 23, 26(1924)、J.
Chem. Soc. Perkin Trans. 2, 8.1511(1997)、Tetrahed
ron Lett., 40, 22, 4211(1997)に記載されている方法
による。
に、発光領域を有する層を含む発光素子である。前記発
光領域を有する層は、上記発光材料を含むものである。
以外に、他の機能層を含んで構成されていてもよい。図
1は、本発明で用いることのできる発光素子の一例を示
す模式図である。例えば、図1に示すように、透明基板
1上に、陽極2、ホール輸送層3、発光層4、電子輸送
層5、および陰極6が、この順に積層形成されたもので
あってもよい。この構成は、通称DH構造と呼ばれる。
を発光層4が兼ね備えたSH−A構造、ホール輸送層3
の機能を発光層4が兼ね備えたSH−B構造、ホール輸
送層3と電子輸送層5の両方の機能を発光層4が兼ね備
えた単層構造いずれの構造であっても、本発明の発光素
子として使用できる。
電極と電子注入電極との間に、少なくとも発光層などの
機能層を有する素子を意味する。機能層は、全ての機能
層が有機材料からなる層で構成されていてもよく、無機
材料からなる層を含んで構成されていてもよい。例え
ば、電子輸送層を無機材料からなる層とし、ホール輸送
層を有機材料からなる層としてもよく、逆に電子輸送層
を有機材料からなる層とし、ホール輸送層を無機材料か
らなる層としてもよい。あるいは、ホール輸送層、発光
層、電子輸送層のいずれか1つの層若しくは複数の層
を、無機材料を含む層としてもよい。
うにして製造できる。透明基板1は、適度の強度を有
し、素子作成にあたり、蒸着時等の熱により悪影響を受
けず、透明なものであれば特に限定されない。透明基板
1の材料として、例えばガラス(例えばコーニング17
37など)や透明な樹脂、例えばポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリエーテルサルホン、ポリカーボネート、
ポリエーテルエーテルケトンなどが挙げられる。この実
施形態の表示素子だけでなく、本発明に係る表示素子
は、前記の透明基板1上に順次積層することにより形成
できる。
あるが、図示の陽極2は、通常、透明導電性膜で構成す
る。かかる透明導電性膜の材料としては、4eV程度よ
り大きい仕事関数を持つ導電性物質を用いることが好ま
しい。かかる物質として、炭素、アルミニウム、バナジ
ウム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、タングステ
ン、銀、錫、金などこれらの合金のような金属の他、酸
化錫、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸
化ジルコニウムなどの金属酸化物およびそれらの固溶体
や混合体(例えばITO(インジウム錫酸化物)など)
などの導電性金属化合物のような導電性化合物を例示で
きる。
前記したような導電性物質を用い、蒸着、スパッタリン
グなどの手法やゾル−ゲル法あるいはかかる物質を樹脂
などに分散させて塗布するなどの手法を用いて所望の透
光性と導電性が確保されるように陽極を形成すればよ
い。特に、ITO膜は、その透明性を向上させ、あるい
は抵抗率を低下させる目的で、スパッタリング、エレク
トロンビーム蒸着、イオンプレーティングなどの方法
で、成膜される。
ト抵抗値と可視光透過率から決定される。発光素子の場
合、比較的駆動電流密度が高いので、シート抵抗値を小
さくする必要がある。そのため、膜厚は100nm以上
の厚さであることが多い。
する。図示のホール輸送層3を含め、本発明にかかる発
光素子において、ホール輸送層の形成のために用いるこ
とができるホール輸送材料としては、公知のものを使用
できるが、好ましくは発光安定性、耐久性に優れるトリ
フェニルアミンを基本骨格として有する誘導体である。
報に記載のテトラフェニルベンジジン化合物、トリフェ
ニルアミン3量体、およびベンジジン2量体、特開平8
−48656号公報に記載の種々のテトラフェニルジア
ミン誘導体、特開平7−65958号公報に記載の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
(MTPD(通称TPD))などが挙げられる。特開平
10−228982号公報に記載のトリフェニルアミン
4量体が、さらに好ましい。この他、ジフェニルアミノ
−α−フェニルスチルベン、ジフェニルアミノフェニル
−α−フェニルスチルベン等を使用することもできる。
また、p層を形成するアモルファスシリコンなどの無機
材料を使用してもよい。
00nm程度とすればよい。ホール輸送層3の厚さが1
0nmより薄くなると、発光効率はよいが、絶縁破壊等
しやすくなり、素子の寿命が短くなる。一方、ホール輸
送層3の厚さが1000nmより厚くなると、所定の輝
度に発光させるためには印加電圧を高くする必要があ
り、発光効率が悪いとともに、素子の劣化を招きやす
い。
成する。図1に係る発光素子の発光層4については、上
記した発光物質を含んで構成される。
程度とすればよい。発光層の厚さが5nmより薄くなる
と、発光効率はよいが、絶縁破壊等しやすくなり、素子
の寿命が短くなる。一方、発光層の厚さが1000nm
より厚くなると、所定の輝度に発光させるためには印加
電圧を高くする必要があり、発光効率が悪いとともに、
素子の劣化を招きやすい。通常は、5nm〜100nm
程度の膜厚であればよい。
輸送能を向上させる目的で、ホール輸送材料や電子輸送
材料をさらに添加してもよい。また、発光材料を高分子
マトリックス中に分散させてもよい。
成する。図示の電子輸送層5を含め、本発明にかかる発
光素子において電子輸送層の形成のために用いることの
できる電子輸送材料としては、公知のものが使用でき
る。好ましくは、トリス(8−キノリラト)アルミニウ
ム(アルミキノリン、以下Alqという)である。他の
電子輸送材料としては、トリス(4−メチル−8−キノ
リラト)アルミニウムなどの金属錯体、3−(2’−ベ
ンゾチアゾリル)−7−ジエチルアミノクマリンなどが
挙げられる。
0nm程度とすればよい。電子輸送層の厚さが10nm
より薄くなると、発光効率はよいが、絶縁破壊等しやす
くなり、素子の寿命が短くなる。一方、電子輸送層の厚
さが1000nmより厚くなると、所定の輝度に発光さ
せるためには印加電圧を高くする必要があり、発光効率
が悪いとともに、素子の劣化を招きやすい。
それぞれ単層でもよいが、イオン化ポテンシャルなどを
考慮して複数の層から形成されてもよい。
は、それぞれ蒸着法により形成してもよいし、これらの
層を形成する材料を溶解した溶液やこれらの層を形成す
る材料を適当な樹脂とともに溶解した溶液を用い、ディ
ップコート法、スピンコート法等の塗布法により形成し
てもよい。ラングミュア・ブロジェット(LB)法によ
ってもよい。好ましい成膜法は、真空蒸着法である。真
空蒸着法によると、上記各層において、アモルファス状
態の均質な層が形成できるからである。
は、それぞれ単独で形成してもよいが、真空中で連続し
て各層を形成することが好ましい。連続して形成すれば
各層の界面に不純物が付着することを防止できるので、
動作電圧の低下を防止し、発光効率の向上、長寿命化な
どといった特性を改善できる。
のいずれかの層が、複数の化合物を含む場合であって、
真空蒸着法を用いて層を形成する場合には、単独の化合
物を入れた複数のボートを個別に温度制御して共蒸着す
ることが好ましいが、予め複数の化合物を混合したもの
を蒸着してもよい。
5の上に、電子注入/輸送特性向上のための電子注入層
が形成されていてもよい。電子注入層形成のための電子
注入材料には、従来公知の各種電子注入材料を用いるこ
とができるが、好ましくはアルカリ金属(リチウム、ナ
トリウムなど)、アルカリ土類金属(ベリリウム、マグ
ネシウムなど)、あるいはこれらの塩、酸化物などを用
いることができる。
方法で形成できる。また、その厚さは、0.1nm〜2
0nm程度とする。
する。図1に示す陰極6を含め、本発明にかかる発光素
子における陰極は低仕事関数の小さい金属の合金を用い
ることが望ましい。上記電子注入層が形成されている場
合は、アルミニウムや銀などの仕事関数の大きい金属を
積層することもできる。また、陰極を透明ないし半透明
な材質で形成すると、陰極側から面発光を取り出すこと
ができる。
属材料を用い、蒸着、スパッタリングなどの手法により
陰極を形成する。陰極の膜厚は、10nm〜500n
m、より好ましくは50nm〜500nmの範囲が導電
性および製造安定性の点から好ましい。
は、高色純度の赤色発光物質を含む。従って、ホワイト
バランスが改善され、高品位の表示装置並びに照明装置
を提供できる。表示装置は、複数の本発明の発光素子を
基板上にマトリクス状に配設されていてもよく、本発明
の発光素子は発光素子の駆動制御用の薄膜トランジスタ
が設けられた基板上に積層して形成されていてもよい。
照明装置は、面発光型の新規な光源として新たな照明空
間を創出することができる。また、他の光学的用途にも
適用することができる。
体的に説明する。 (実施例1)表1に示す構造を有する化合物について、
非経験的分子軌道法による構造最適化を行った。プログ
ラムは、Gaussian98Wを用い、最小基底系で
計算を行った。最小基底系での計算は、分子構造に関し
ては精度よく求められる。一方、エネルギー評値に関し
ては、定量的な評値は困難であるが、定性的な比較・評
値においてはよい結果が得られる。結果を表1に示す。
ン(比較化合物1)では、ベンゼン環同士のねじれ角が
大きく、π電子共役系の拡張が阻害されている。これに
より、トランススチルベンの吸収波長の値が小さくなっ
ている。一方、ビニル基を含み環状構造を形成している
もの(実施化合物1〜3)は、それぞれの芳香環がほぼ
同一平面上にあり、π電子共役系が広がっている。ここ
で、「ほぼ同一平面」とは、ある一つの芳香環に対し
て、他の芳香環が±10°以下のねじれ角であることを
いう。ビニル基を含み環状構造を形成する化合物が上記
環状構造に置換基を持たない場合でも、トランススチル
ベンに比べて吸収波長の値が大きく、長波長化している
ことがわかった。
基を付加すると、さらに長波長化した。また、電子供与
基であるフッ素原子を付加すると、吸収強度に相当する
振動子強度が増加した。このことから、電子供与基を付
加することにより、電子密度が増加し、電子遷移確率が
向上していることが確認された。
子構成の一実施例を記す。ITOを成膜したガラス基板
上に、N,N’−ビス(4’−ジフェニルアミノ−4−
ビフェニリル)−N,N’−ジフェニルベンジジンから
なる50nmの膜厚のホール輸送層を形成した。次に、
構造式(10)−2、(10)−13、(10)−1
6、(10)−24、(10)−26、(10)−3
4、(10)−40、(10)−41、(10)−4
7、(10)−54、(10)−60、(10)−6
6、(10)−73、(10)−82に示す材料を20
nm蒸着して発光層を形成した。次に、トリス(8−キ
ノリノラト)アルミニウム(以下、Alqという)から
なる20nmの膜厚の電子輸送層を形成した。この電子
輸送層上に、リチウムを1nm蒸着した。次に、アルミ
ニウムからなる100nmの膜厚の陰極を形成し、図1
に示される発光素子を製造した。
子の特性を評値した。結果を表2に示す。
料は、高い発光効率で、赤色発光した。
合物を用い、構造式2の化合物とN,N’−ビス(4’
−ジフェニルアミノ−4−ビフェニリル)−N,N’−
ジフェニルベンジジンとを1:100、1:10、1:
1のモル比で共蒸着した以外は、実施例3と同様にして
発光素子を作製した。これらの素子に直流電圧を印加し
て発光させたところ、発光効率が3.2cd/A、2.
6cd/A、2.5cd/Aの赤色発光が得られた。
て発光層を形成したところ、同様の傾向が見られた。
化合物を用い、構造式34の化合物とAlqとを1:1
00、1:10、1:1のモル比で共蒸着した以外は、
実施例3と同様にして発光素子を作製した。これらの素
子に直流電圧を印加して発光させたところ、発光効率が
4.5cd/A、3.6cd/A、3.4cd/Aの赤
色発光が得られた。
て発光層を形成したところ、同様の傾向が見られた。
素子を初期輝度500cd/m2で定電流点灯試験を行
ったところ、1000時間以上安定して発光し続けた。
素子をそれぞれ100×100のマトリクス状に配列し
た電界発光表示装置を作成し、動画を表示させた。表示
装置は、画像信号を発生する画像信号出力部と、前記画
像信号出力部からの画像信号を発生する走査電極駆動回
路と信号駆動回路を有する駆動部と100×100のマ
トリクス状に配列された発光素子を有する発光部とを備
えている。いずれの表示装置も色純度の高い良好な画像
が得られた。また、繰り返し電界発光表示装置を作成し
ても、装置間のばらつきがなく、面内均一性の優れた装
置が得られた。
素子をフィルム基板上に作成し、電圧を印加し点灯した
ところ、輝度の損失につながる間接照明を用いることな
く、局面状の均一な面発光照明装置が得られた。照明装
置は、電流を発生する駆動部と前記駆動部から発生した
電流に基づいて発光する発光素子を有する発光部とを備
えている。またこの例では、照明装置は液晶表示パネル
のバックライトとして用いた。
度消光を招きにくい赤色発光材料を用いた発光素子なら
びにこの発光素子を用いた装置を提供することができ
る。
素子特性が長期間安定な発光素子を提供することができ
る。
ある。
Claims (15)
- 【請求項1】 陽極と陰極との間に発光領域を有する
層が設けられている発光素子であって、前記層に下記一
般式(1)で表される化合物である発光材料が含まれて
いることを特徴とする発光素子。 【化1】 (式中、Ar1およびAr2は、同一または異なっていて
もよく、置換基を有していてもよく、隣接置換基同士が
互いに結合して縮合環が形成されていてもよいアリール
基、または複素環式化合物基であり、Ar3は、置換基
を有していてもよく、隣接置換基同士が互いに結合して
縮合環が形成されていてもよいアリール基、または複素
環式化合物基を含む連結基であり、R1およびR2は同一
または異なっていてもよく、それぞれ水素原子または置
換基であり、X1およびX2はそれぞれ酸素原子または硫
黄原子である。) - 【請求項2】 前記一般式(1)で表される発光材料
であって、Ar1および/またはAr2とそれらの置換基
とが第3級アミンを形成していることを特徴とする請求
項1に記載の発光素子。 - 【請求項3】 陽極と陰極との間に発光領域を有する
層が設けられている発光素子であって、前記層に下記一
般式(2)で表される化合物である発光材料が含まれて
いることを特徴とする発光素子。 【化2】 (式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7およびR8
は、それぞれ同一または異なっていてもよく、それぞれ
水素原子または置換基であり、隣接置換基同士が互いに
結合して縮合環が形成されていてもよく、R9、R10、
R11およびR12は、それぞれ同一または異なっていても
よく、それぞれ水素原子または置換基であり、隣接置換
基同士が互いに結合して縮合環が形成されていてもよ
く、Lは、置換基を有していてもよく、隣接置換基同士
が互いに結合して縮合環が形成されていてもよいアリー
ル基、または複素環式化合物基を含む連結基であり、X
1およびX2はそれぞれ酸素原子または硫黄原子であ
る。) - 【請求項4】 陽極と陰極との間に発光領域を有する
層が設けられている発光素子であって、前記層に下記一
般式(3)で表される化合物である発光材料が含まれて
いることを特徴とする発光素子。 【化3】 (式中、Ar9、Ar10、Ar11およびAr12は、それ
ぞれ同一または異なっていてもよく、それぞれアリール
基またはヘテロ芳香環基であり、隣接置換基同士が互い
に結合して縮合環が形成されていてもよく、隣接置換基
同士が互いに結合して縮合環が形成されていてもよく、
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7およびR8は、それ
ぞれ同一または異なっていてもよく、それぞれ水素原子
または置換基であり、隣接置換基同士が互いに結合して
縮合環が形成されていてもよく、Lは、置換基を有して
いてもよく、隣接置換基同士が互いに結合して縮合環が
形成されていてもよいアリール基、または複素環式化合
物基を含む連結基である。) - 【請求項5】 陽極と陰極との間に発光領域を有する
層が設けられている発光素子であって、前記層に下記一
般式(4)で表される化合物である発光材料が含まれて
いることを特徴とする発光素子。 【化4】 (式中、R1aおよびR2aは同一または異なっていてもよ
く、それぞれシアノ基、トリフルオロメチル基、メチル
基、メトキシ基またはフッ素原子であり、R3、R4、R
5、R6、R7、およびR8は、それぞれ同一または異なっ
ていてもよく、それぞれ水素原子または置換基であり、
隣接置換基同士が互いに結合して縮合環が形成されてい
てもよく、Lは、置換基を有していてもよく、隣接置換
基同士が互いに結合して縮合環が形成されていてもよい
アリール基、または複素環式化合物基を含む連結基であ
り、Ar9、Ar10、Ar11、およびAr12は、それぞ
れ同一または異なっていてもよく、それぞれアリール基
またはヘテロ芳香環基であり、隣接置換基同士が互いに
結合して縮合環が形成されていてもよく、隣接置換基同
士が互いに結合して縮合環が形成されていてもよい。) - 【請求項6】 陽極と陰極との間に発光領域を有する
層が設けられている発光素子であって、前記層に下記一
般式(5)で表される化合物である発光材料が含まれて
いることを特徴とする発光素子。 【化5】 (式中、R1aおよびR2aは、同一または異なっていても
よく、それぞれシアノ基、トリフルオロメチル基、メチ
ル基、メトキシ基またはフッ素原子であり、R3、R4、
R5、R6、R7、およびR8は、それぞれ同一または異な
っていてもよく、それぞれ水素原子または置換基であ
り、隣接置換基同士が互いに結合して縮合環が形成され
ていてもよく、Ar9、Ar10、Ar11、およびAr12
は、それぞれ同一または異なっていてもよく、それぞれ
アリール基またはヘテロ芳香環基であり、隣接置換基同
士が互いに結合して縮合環が形成されていてもよく、隣
接置換基同士が互いに結合して縮合環が形成されていて
もよい。L’は、下記一般式(6)で表される連結基で
ある。 【化6】 式中、Rxは、脂肪族炭化水素基、アリール基、または
芳香族へテロ環基である。) - 【請求項7】 陽極と陰極との間に発光領域を有する
層が設けられている発光素子であって、前記層に下記一
般式(7)で表される化合物である発光材料が含まれて
いることを特徴とする発光素子。 【化7】 (式中、R1aおよびR2aは、同一または異なっていても
よく、それぞれシアノ基、トリフルオロメチル基、メチ
ル基、メトキシ基またはフッ素原子であり、R3、R4、
R5、R6、R7、およびR8は、それぞれ同一または異な
っていてもよく、それぞれ水素原子または置換基であ
り、隣接置換基同士が互いに結合して縮合環が形成され
ていてもよく、Ar9、Ar10、Ar11、およびAr12
は、それぞれ同一または異なっていてもよく、それぞれ
アリール基またはヘテロ芳香環基であり、隣接置換基同
士が互いに結合して縮合環が形成されていてもよく、隣
接置換基同士が互いに結合して縮合環が形成されていて
もよい。Rは、置換基であり、隣接置換基同士が互いに
結合して縮合環が形成されていてもよく、nは0ないし
4の整数を表す。) - 【請求項8】 陽極と陰極との間に発光領域を有する
層が設けられている発光素子であって、前記層に下記一
般式(8)で表される化合物である発光材料が含まれて
いることを特徴とする発光素子。 【化8】 (式中、R1aおよびR2aは、同一または異なっていても
よく、それぞれシアノ基、トリフルオロメチル基、メチ
ル基、メトキシ基またはフッ素原子であり、R3、R4、
R5、R6、R7、およびR8は、それぞれ同一または異な
っていてもよく、それぞれ水素原子または置換基であ
り、隣接置換基同士が互いに結合して縮合環が形成され
ていてもよく、Ar9、Ar10、Ar11、およびAr12
は、それぞれ同一または異なっていてもよく、それぞれ
アリール基またはヘテロ芳香環基であり、隣接置換基同
士が互いに結合して縮合環が形成されていてもよく、隣
接置換基同士が互いに結合して縮合環が形成されていて
もよい。R13およびR14は、置換基であり、隣接置換基
同士が互いに結合して縮合環が形成されていてもよく、
m1およびm2は0または1を表す。) - 【請求項9】 前記発光素子は、陰極と陽極の間にホ
ール輸送層と電子輸送層とが積層された発光素子であっ
て、前記ホール輸送層が請求項1ないし請求項8のいず
れかに記載の発光領域を有する層であることを特徴とす
る発光素子。 - 【請求項10】 前記発光素子は、陰極と陽極の間に
ホール輸送層と電子輸送層とが積層された発光素子であ
って、前記電子輸送層が請求項1ないし請求項8のいず
れかに記載の発光領域を有する層であることを特徴とす
る発光素子。 - 【請求項11】 前記発光素子は、陽極と陰極との間
に発光層を含む発光素子であって、前記発光層が請求項
1ないし請求項8のいずれかに記載の発光領域を有する
層であることを特徴とする発光素子。 - 【請求項12】 画像信号を発生する画像信号出力部
と、前記画像信号出力部からの画像信号に基づいて電流
を発生する駆動部と、前記駆動部から発生した電流に基
づいて発光する発光部とを備えた表示装置であって、前
記発光部は少なくとも1個の発光素子を有し、該発光素
子が請求項1ないし請求項11のいずれかに記載の発光
素子であることを特徴とする表示装置。 - 【請求項13】 複数個の発光素子が基板上にマトリ
クス状に配設されている請求項12に記載の表示装置。 - 【請求項14】 前記発光素子が、発光素子の駆動制
御用の薄膜トランジスタが設けられた基板上に積層して
形成されたことを特徴とする請求項12に記載の表示装
置。 - 【請求項15】 電流を発生する駆動部と、前記駆動
部から発生した電流に基づいて発光する発光部とを備え
た照明装置であって、前記発光部は少なくとも1個の発
光素子を有し、該発光素子が請求項1ないし請求項11
のいずれかに記載の発光素子であることを特徴とする照
明装置。
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