【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】
陰極から注入された電子と陽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という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り注目を集めている。
【０００３】
この研究は、コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらが有機積層薄膜素子が高輝度に発光することを示して以来（Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ．，５１（１２）２１，ｐ．９１３（１９８７））、多くの研究機関が検討を行っている。コダック社の研究グループが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、発光層である８−ヒドロキシキノリンアルミニウム、そして陰極としてＭｇ：Ａｇを順次設けたものであり、１０Ｖ程度の駆動電圧で１０００ｃｄ／ｍ２の緑色発光が可能であった。
【０００４】
また、発光層に種々の蛍光材料を用いることにより、多様な発光色を得ることが可能であることから、ディスプレイなどへの実用化研究が盛んである。三原色の発光材料の中では緑色発光材料の研究が最も進んでおり、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。
【０００５】
この有機積層薄膜発光素子の構成については、上記の陽極／正孔輸送層／発光層／陰極の他に、電子輸送層を適宜設けたものが知られている。正孔輸送層とは陽極より注入された正孔を発光層に輸送する機能を有し、一方の電子輸送層は陰極より注入された電子を発光層に輸送する。これらの層を発光層と両極の間に挿入することにより、発光効率、耐久性が向上することが知られている。これらを用いた素子構成の例として、陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、陽極／発光層／電子輸送層／陰極などが挙げられ、各層に適した有機化合物の研究が正孔輸送材料を中心に行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
青色蛍光を示す芳香族アミン化合物を発光層に用いることによって、高輝度の青色発光や白色発光が得られることが知られている（電子材料，１２，ｐ．２４，（２００１））。しかし、従来の電子輸送材料を青色蛍光を示す芳香族アミン化合物を含有する発光層に隣接した電子輸送層として用いると、駆動電圧が著しく高かったり、発光材料と相互作用を起こす、もしくは電子輸送材料自体の発光が混在する等の理由で所望の発光色が得られなかったり、高効率発光が得られるものの耐久性が低い等の問題があった。例えば、トリスアルミニウムキノリノラート（ＩＩＩ）などの金属錯体を青色蛍光を示す芳香族アミン化合物を含有する発光層に隣接した電子輸送層として用いた例としては特開平１２−１５０１６１号公報があるが、効率・駆動電圧・耐久性のすべてを満足する発光素子は得られていない。
【０００７】
また、蛍光性骨格を有するホスフィンオキサイド化合物を電子輸送材料として用いた例としては特開２００２−６３９８９号公報が挙げられるが、青色蛍光性芳香族アミンを発光層に隣接して用いた場合に、効率・駆動電圧・耐久性のすべてを満足する発光素子が得られることについては教示されていない。
【０００８】
本発明は、かかる従来技術の問題を解決し、熱的安定性に優れ、低駆動電圧で発光効率が高く、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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、陽極と陰極の間に発光物質が存在し、電気エネルギーにより発光する素子であって、該素子は少なくとも青色蛍光性芳香族アミン化合物を含有する発光層と該発光層に隣接してなる有機薄膜層とを有し、該有機薄膜層にはホスフィンオキサイド基で置換された芳香族化合物を含むことを特徴とする発光素子である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の発光素子について詳細に説明する。
【００１１】
陽極は、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、低抵抗品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。さらに、陽極が安定に機能するのであれば、基板はガラスである必要はなく、例えばプラスチック基板上に陽極を形成しても良い。ＩＴＯ膜形成方法は、電子線ビーム法、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】
陰極は、電子を本有機物層に効率良く注入できる物質であれば特に限定されないが、一般に白金、金、銀、銅、鉄、錫、亜鉛、アルミニウム、インジウム、クロム、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。電子注入効率をあ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、これらの低仕事関数金属は、一般に大気中で不安定であることが多く、例えば、有機層に微量のリチウムやマグネシウム（真空蒸着の膜厚計表示で１ｎｍ以下）をドーピングして安定性の高い電極を使用する方法が好ましい例として挙げることができるが、フッ化リチウムのような無機塩の使用も可能であることから特にこれらに限定されるものではない。更に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、またはこれら金属を用いた合金、そしてシリカ、チタニア、窒化ケイ素などの無機物、ポリビニルアルコール、塩化ビニル、炭化水素系高分子などを積層することが好ましい例として挙げられる。これらの電極の作製法も抵抗加熱、電子線ビーム、スパッタリング、イオンプレーティング、コーティングなど導通を取ることができれば特に制限されない。
【００１３】
本発明の発光素子に含まれる発光物質は自ら発光するもの、その発光を助けるもののいずれにも該当し、発光に関与している化合物を指すものである。具体的には、正孔輸送材料、発光材料、電子輸送材料などが該当する。また、本発明の発光素子は発光物質よりなる有機薄膜層により形成され、１）正孔輸送層／発光層、２）正孔輸送層／発光層／電子輸送層、３）発光層／電子輸送層のいずれであってもよく、各層はそれぞれ一層からなってもよいし、二層以上に積層されていてもよい。
【００１４】
本発明のホスフィンオキサイド基で置換された芳香族化合物は青色蛍光性芳香族アミン化合物を含有する発光層に隣接する有機薄膜層に含まれる。もちろん本発明の目的を阻害しない限り更にそれ以外の層に含まれても構わない。ホスフィンオキサイド基で置換された芳香族化合物は電子輸送性が高いことから、電子輸送材料として好ましく用いられる。
【００１５】
正孔輸送層は正孔輸送材料の一種または二種以上を積層、混合するか、正孔輸送材料と高分子結着剤の混合物により形成される。正孔輸送材料としてはＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−４，４’−ジフェニル−１，１’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジフェニル−１，１’−ジアミンなどのトリフェニルアミン類、ビス（Ｎ−アリルカルバゾール）またはビス（Ｎ−アルキルカルバゾール）類、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、ポルフィリン誘導体に代表される複素環化合物、ポリマー系では前記単量体を側鎖に有するポリカーボネートやスチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリシランなどが好ましいが、素子作製に必要な薄膜を形成し、陽極から正孔が注入できて、さらに正孔を輸送できる化合物であれば特に限定されるものではない。
【００１６】
発光層は発光材料（ホスト材料、ドーパント材料）により形成され、これはホスト材料とドーパント材料との混合物であっても、ホスト材料単独であっても、いずれでもよい。ホスト材料とドーパント材料は、それぞれ一種類であっても、複数の組み合わせであっても、いずれでもよい。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。ドーパント材料の量は、多すぎると濃度消光現象が起きるため、ホスト材料に対して１０重量％以下で用いることが好ましく、更に好ましくは２重量％以下である。ドーピング方法としては、ホスト材料との共蒸着法によって形成することができるが、ホスト材料と予め混合してから同時に蒸着しても良い。
【００１７】
本発明の発光素子は青色蛍光性芳香族アミン化合物を含む発光層を有する。青色蛍光性とは、３８０ｎｍ〜５００ｎｍの領域に蛍光ピークを有することを表し、蛍光ピークは単一ピークでも複数のピークであっても良い。芳香族アミン化合物とは、窒素原子に直接少なくとも一つのアリール基が置換されている化合物であり、１級、２級および３級アミンのいずれであってもよい。また、隣接置換基との間に縮合環を形成してもよく、ピロール誘導体やカルバゾール誘導体も含まれる。さらに、該芳香族アミン化合物のイオン化ポテンシャルは、好ましくは４．７ｅＶ以上６．０ｅＶ以下、より好ましくは４．８ｅＶ以上５．９ｅＶ以下、さらに好ましくは４．９ｅＶ以上５．８ｅＶ以下である。具体的には、以下のような化合物が挙げられる。
【００１８】
【化３】
【００１９】
【化４】
【００２０】
【化５】
【００２１】
【化６】
【００２２】
【化７】
【００２３】
【化８】
【００２４】
上記青色蛍光性芳香族アミン化合物はホスト材料としてもドーパント材料としても好適に用いられる。また、青色蛍光性芳香族アミン化合物一種のみに限る必要はなく、複数の前記化合物を混合して用いたり、既知の発光材料の一種類以上を前記化合物と混合して用いてもよい。上記発光層は一層であっても、複数層から形成されていてもよく、これら発光層の少なくとも一層に青色蛍光性芳香族アミン化合物が含まれていればよい。
【００２５】
上記青色蛍光性芳香族アミン化合物以外の発光材料としては所望の発光色に応じて様々な材料の中から選択することができる。高輝度発光を得るためには、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ナフタレン、アントラセン、フェナンスレン、ピレン、トリフェニレン、ペリレン、トラキセン、フルオレン、インデン、９，９’−スピロビフルオレンなどの芳香族炭化水素化合物やその誘導体、フラン、チオフェン、シロール、９−シラフルオレン、９，９’−スピロビシラフルオレン、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、イミダゾピリジン、フェナントロリン、ピラジン、ナフチリジン、キノキサリン、ピロロピリジン、チオキサンテンなどの芳香族複素環化合物やその誘導体、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体などのキノリノール金属錯体、ビピリジン金属錯体、ローダミン金属錯体、アゾメチン金属錯体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、スチルベン誘導体、アルダジン誘導体、クマリン誘導体、フタルイミド誘導体、ナフタルイミド誘導体、ペリノン誘導体、ピロロピロール誘導体、シクロペンタジエン誘導体、アクリドン誘導体、イミダゾール、チアゾール、チアジアゾール、カルバゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾールなどのアゾール誘導体およびその金属錯体、ピロメテン誘導体、メロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、ピロメテン化合物およびその金属錯体、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（ＩＩＩ）に代表されるイリジウムや白金を中心金属としたリン光性金属錯体などを好適に用いることができる。本発明のホスフィンオキサイド基で置換された芳香族化合物も蛍光発光性を有することから同様に発光材料として用いることができる。
【００２６】
本発明の発光素子は発光層に青色蛍光性芳香族アミン化合物が含まれる。青色蛍光性芳香族アミン化合物自身が発光してもよいし、共存する他の発光材料が発光してもよく、複数の発光材料が発光してもよいが、特に青色蛍光性芳香族アミン化合物が発光する場合に本発明の効果は顕著となる。また、発光の形態としては蛍光であってもよいし、リン光であってもよい。従って、発光素子の発光色としては、青色蛍光性芳香族アミン化合物自身の発光による青色や青紫、青緑色であってもよいし、他の発光材料からの発光による他の発光色（例えば、赤・黄・緑色）であってもよい。また、複数の発光材料からの発光を混合して得られる白色であってもよい。この場合複数の発光材料は一層に混合されていてもよいし、多層に積層されていてもよい。
【００２７】
本発明の発光素子は青色蛍光性芳香族アミン化合物を含有する発光層に隣接する有機薄膜層にホスフィンオキサイド基で置換された芳香族化合物を含む。青色蛍光性芳香族アミン化合物にはイオン化ポテンシャルの小さい化合物が多いため、隣接する有機薄膜層との相互作用による発光効率や耐久性の低下が生じやすい。特に電子輸送層として用いられる化合物の多くは電子輸送性が高いことが求められ、化合物中に電子吸引性基が導入されるため、青色蛍光性芳香族アミン化合物と相互作用しやすい。例えば、電子輸送材料と青色蛍光性芳香族アミン化合物の間に形成されるエキサイプレックスは発光材料の量子収率低下や発光スペクトルの変化、電荷トラップの形成等を引き起こすため、発光効率や耐久性の低下、色度の悪化、電圧の上昇等の素子性能低下の原因となる。本発明では、青色蛍光性芳香族アミン化合物を含有する発光層に隣接する有機薄膜層に本発明のホスフィンオキサイド基で置換された芳香族化合物を用いることによって、上記問題を解決し、発光効率・耐久性に優れた発光素子を得ることができた。
【００２８】
ホスフィンオキサイド基で置換された芳香族化合物としては、一般式（１）で表される化合物が好適に用いられる。
【００２９】
【化９】
【００３０】
ここでＲ１およびＲ２はそれぞれ、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、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、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、並びに隣接置換基との間に形成される縮合環の中から選ばれる。Ａｒ１はアリール基を表す。
【００３１】
これらの置換基の内、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、特に、縮合芳香環を用いることがこのましく、また、該アリール基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ラニル基、チオフェニル基、オキサゾリル基、ピリジル基、キノリニル基、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。アルデヒド基、カルボニル基、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。隣接置換基との間に形成される縮合環とは、前記一般式（１）で説明すると、Ｒ１とＲ２、Ｒ２とＡｒ１若しくはＲ１とＡｒ１の間で共役または非共役の縮合環を形成するものである。そしてこれら縮合環は環内構造に窒素、酸素、硫黄原子を含んでいてもよいし、さらに別の環と縮合してもよい。
【００３２】
また、一般式（２）で表される化合物も好適に用いられる。
【００３３】
【化１０】
【００３４】
ここでＲ３は、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、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、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、並びに隣接置換基との間に形成される縮合環の中から選ばれる。Ａｒ２はアリール基を表す。Ｘは連結基を表す。ｎは２以上の自然数を表す。
【００３５】
連結基Ｘはホスフィンオキサイド基を有する原子団を複数個連結可能な２価以上の官能基を言い、置換基を有するものであっても有しないものであっても構わないが、蒸着などのプロセスや素子の耐久性などの観点から、連結基Ｘは熱的に安定であることが好ましい。係る連結基の具体例として下記のような構造が挙げられる。
【００３６】
【化１１】
【００３７】
【化１２】
【００３８】
【化１３】
【００３９】
これらの連結基は、市販のものを入手したり、常法に従って合成し、連結した構造を形成することができるが、いくつかの連結基の具体的合成例を以下に示す。
【００４０】
９，９−スピロビフルオレン骨格の合成は、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，ｖｏｌ．５２（１９３０）の第２８８１頁、特開平７−２７８５３７号公報の実施例「Ａ．出発化合物（ａ）９，９’−スピロビフルオレンの合成」などが挙げられる。２−ブロモビフェニルをＴＨＦ中で金属マグネシウムを用いてグリニヤール試薬とし、次いで室温から５０℃で、９−フルオレノンと反応させ、常法で処理し、得られたヒドロキシ体を少量の塩酸を加えた酢酸中で加熱脱水し、常法で処理する。
【００４１】
テトラフェニルメタン骨格の合成については、参考文献としてＡｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．Ｅｎｇｌ．ｖｏｌ．２５（１９８６）Ｎｏ．１２の第１０９８頁や、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．３８（１９９７）の第１４８７頁などが挙げられる。具体的には、無溶媒または酢酸溶媒中、トリフェニルメタノールまたはトリフェニルメチルクロライドを、アニリンまたはアニリン塩酸塩と１００℃乃至２２０℃で反応させ、得られた中間体を常法で処理して単離し、次いでエタノール／硫酸の混合溶媒中、−１０℃でイソアミルナイトライトと反応させ、ホスフィン酸を加えて加熱環流し、常法で処理する。
【００４２】
一般式（１）および（２）で表されるホスフィンオキサイド基で置換された芳香族化合物の具体例として、以下のものが挙げられる。
【００４３】
【化１４】
【００４４】
【化１５】
【００４５】
【化１６】
【００４６】
【化１７】
【００４７】
【化１８】
【００４８】
【化１９】
【００４９】
【化２０】
【００５０】
【化２１】
【００５１】
ホスフィンオキサイド基で置換された芳香族化合物は、例えばハロゲン化ホスフィンオキサイドとグリニヤール試薬または有機リチウム試薬による置換反応、２置換ホスフィンオキサイドとハロゲン化アリールによるパラジウム触媒下でのカップリング反応、リン化合物の酸化反応などの方法により合成することができるが、これに限定されるものではない。
【００５２】
連結基へのホスフィンオキサイド骨格の導入方法としては、ヨード基やブロモ基などの反応性置換基を導入した後、ホスフィンオキサイド骨格を付与する方法が例として挙げられる。
【００５３】
ヨード基の導入については、参考文献としてＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．３８（１９９７）の第１４８７頁などがあげられる。連結基を四塩化炭素中で５０℃乃至６０℃でヨウ素とビス（トリフルオロアセトキシ）ヨードベンゼンと反応させ、常法で処理し、ヨード基を導入することができる。
【００５４】
ブロモ基の導入については、参考文献として、前述のＡｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．Ｅｎｇｌ．，２５（１９８６）Ｎｏ．１２の第１０９８頁などがあげられる。連結基を室温で臭素と反応させ、常法で処理し、ブロモ基を導入することができる。
【００５５】
ヨード基、ブロモ基からのホスフィンオキサイド骨格の導入としては、上記のホスフィンオキサイド基で置換された芳香族化合物の合成法と同様の方法が適用できる。
【００５６】
電子輸送層とは陰極から電子が注入され、さらに電子を輸送することを司る層であり、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。しかしながら、正孔と電子の輸送バランスを考えた場合に、陽極からの正孔が再結合せずに陰極側へ流れるのを効率よく阻止できる役割を主に果たす場合には、電子輸送能力がそれ程高くなくても、発光効率を向上させる効果は電子輸送能力が高い材料と同等に有する。したがって、本発明における電子輸送層は、正孔の移動を効率よく阻止できる正孔阻止層も同義のものとして含まれる。
【００５７】
本発明のホスフィンオキサイド基で置換された芳香族化合物は電子輸送性が高いことから、電子輸送材料として好適に用いられる。
【００５８】
電子輸送材料はホスフィンオキサイド基で置換された芳香族化合物一種のみに限る必要はなく、複数の前記化合物を混合して用いたり、既知の電子輸送材料の一種類以上を前記化合物と混合して用いてもよい。既知の電子輸送材料としては特に限定されるものではないが、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、あるいは陽極からの正孔の移動を効率よく阻止できることが望ましく、具体的には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、ターピリジン金属錯体、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、ベンズイミダゾール誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、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、キノキサリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、ビピリジン誘導体などがあげられる。
【００５９】
以上の正孔輸送層、発光層、電子輸送層は単独または二種類以上の材料を積層、混合するか、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、ポリサルフォン、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。
【００６０】
素子を構成する層の形成方法は、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、発光物質の抵抗値にもよるので限定することはできないが、１〜１０００ｎｍの間から選ばれる。
【００６１】
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。
【００６２】
本発明に好適に用いられるマトリクス方式の表示ディスプレイとは、表示のための画素が格子状、モザイク状など二次元的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、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。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であるという利点があるが、動作特性を考慮した場合、アクティブマトリックスの方が優れる場合があるので、これも用途によって使い分けることが必要である。
【００６３】
本発明に好適に用いられるセグメント方式の表示ディスプレイとは、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ことになる。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、前記マトリクス方式の表示とセグメント方式の表示は同じディスプレイパネルの中に共存していてもよい。
【００６４】
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。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、本発明における発光素子を用いたバックライトは薄型、軽量が特徴になる。
【００６５】
【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。１Ｈ−ＮＭＲは超伝導ＦＴＮＭＲ ＥＸ−２７０（日本電子社製）を用い、重クロロホルム溶液にて測定を行った。
【００６６】
実施例１
４−ビフェニルジ（１−ピレニル）ホスフィンオキサイドの合成方法
１−ブロモピレン１０ｇ、マグネシウム０．９７ｇから調整したグリニヤール試薬のテトラヒドロフラン溶液３０ｍｌ中に、亜リン酸ジエチル１．５２ｍｌを２時間かけて滴下し、３０分加熱環流した。室温に冷却後、硫酸１０ｍｌと水３０ｍｌの混合溶液を加え、分液漏斗で有機層を分離し、エバポレーターで溶媒を留去した。シリカゲルカラムにより精製後、得られた淡黄色粉末１ｇをトルエン１０ｍｌに溶かし、４−ブロモビフェニル０．５ｇ、トリエチルアミン０．３ｍｌ、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）０．１２ｇを加え、９０℃で５時間撹拌した。エーテル３０ｍｌを加え、ろ過した後、エバポレーターでろ液を溶媒留去した。得られた固体をシリカゲルカラムにより精製し、４−ビフェニルジ（１−ピレニル）ホスフィンオキサイド０．８ｇを得た。得られた粉末の１Ｈ−ＮＭＲ分析結果は次の通りであった。
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３（ｄ＝ｐｐｍ））：７．３７−７．４８（ｍ， ３Ｈ）， ７．６１（ｄ， ２Ｈ）， ７．６３−７．８９（ｍ， ６Ｈ）， ７．９９−８．１２（ｍ， ８Ｈ）， ８．１９−８．２７（ｍ， ６Ｈ）， ９．２０（ｄ， ２Ｈ）。
【００６７】
ついで、４−ビフェニルジ（１−ピレニル）ホスフィンオキサイドを用いた発光素子を次のように作製した。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”（フルウチ化学社製）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、まず正孔注入材料として、銅フタロシアニンを１０ｎｍ、正孔輸送材料として、４，４’−ビス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニルを５０ｎｍ蒸着した。次にホスト材料として４，４’−ビス（ジフェニルビニル）ビフェニル、ドーパント材料として４，４’−ビス（９−エチル−３−カルバゾビニレン）ビフェニルを用いて、ドーパント濃度が５ｗｔ％となるように１５ｎｍの厚さに共蒸着した。次に電子輸送材料として、前述の４−ビフェニルジ（１−ピレニル）ホスフィンオキサイドを３５ｎｍの厚さに積層した。次にリチウムを０．５ｎｍ有機層にドーピングした後、アルミニウムを１００ｎｍ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、発光波長４４６ｎｍ、発光効率４．０カンデラ／アンペアの高効率青色発光が得られ、輝度１００カンデラ時の駆動電圧は６．５Ｖと低かった。この発光素子は１５０時間たっても輝度半減しなかった。
【００６８】
比較例１
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。この発光素子の耐久性は著しく短く、３０時間で輝度が半減した。
【００６９】
比較例２
電子輸送材料としてトリス（８−キノリノラート）アルミニウム（ＩＩＩ）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。この発光素子は輝度１００カンデラ時の駆動電圧が８．５Ｖと著しく高かった。
【００７０】
比較例３
電子輸送材料としてピレン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。この発光素子短絡してしまい、発光を得ることができなかった。
【００７１】
比較例４
ドーパント材料を用いなかった以外は実施例１と全く同様にして発光素子を作製した。この発光素子の耐久性は著しく短く、３０時間で輝度が半減した。
【００７２】
実施例２
フェニルビス（４−（１−ナフチルフェニル）フェニルビニルフェニル−４−イル）ホスフィンオキサイドの合成方法
Ｏ，Ｏ−ジエチル（４−ブロモフェニルメチル）ホスホネート８．０ｇと４−（１−ナフチル）ベンゾフェノン８．０ｇを窒素気流下、テトラヒドロフラン１００ｍｌに溶解させ、カリウム−ｔ−ブトキシド２．９ｇを加えた。その後、２時間環流し、エバポレーターで溶媒を留去した。シリカゲルカラムにより精製後、得られた淡黄色粉末９．３ｇとマグネシウム０．５ｇから調整したグリニヤール試薬のテトラヒドロフラン溶液５０ｍｌ中に、フェニルホスフィン酸ジクロリド１．３４ｍｌを２時間かけて滴下し、３０分加熱環流した。室温に冷却後、硫酸２０ｍｌと水６０ｍｌの混合溶液を加え、分液漏斗で有機層を分離し、エバポレーターで溶媒を留去した。シリカゲルカラムにより精製後、得られた淡黄色粉末２．５ｇを得た。得られた粉末の１Ｈ−ＮＭＲ分析結果は次の通りであった。１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３（ｄ＝ｐｐｍ））：７．００−７．６７（ｍ， ４１Ｈ），７．８５−７．９６（ｍ， ６Ｈ）
ついで、電子輸送材料としてフェニルビス（４−（１−ナフチルフェニル）フェニルビニルフェニル−４−イル）ホスフィンオキサイドを用いた以外は実施例１と同様に素子を作製した。この発光素子からは発光波長４４７ｎｍ、発光効率４．７カンデラ／アンペアの高効率青色発光が得られ、輝度１００カンデラ時の駆動電圧は６．８Ｖと低かった。この発光素子は２００時間たっても輝度半減しなかった。
【００７３】
実施例３
電子輸送材料としてフェニルビス（ジ（４−ビフェニル）ビニルフェニル−４−イル）ホスフィンオキサイドを用いた以外は実施例１と同様に素子を作製した。この発光素子からは発光波長４４７ｎｍ、発光効率４．７カンデラ／アンペアの高効率青色発光が得られ、輝度１００カンデラ時の駆動電圧は６．７Ｖと低かった。この発光素子は２５０時間たっても輝度半減しなかった。
【００７４】
比較例５
電子輸送材料として４，４’−ビス（ジフェニルビニル）ビフェニル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。この発光素子の耐久性は著しく短く、３５時間で輝度が半減した。
【００７５】
実施例４
ホスト材料として４，４’−ビス（Ｎ−トリル−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル、ドーパント材料として５，６，１１，１２−テトラフェニルナフタセンを用いた以外は実施例１と同様に素子を作製した。この発光素子からは発光波長５６０ｎｍ、発光効率７．５カンデラ／アンペアの高効率黄色発光が得られ、輝度１００カンデラ時の駆動電圧は６．１Ｖと低かった。この発光素子は２５０時間たっても輝度半減しなかった。
【００７６】
比較例６
電子輸送材料としてトリス（８−キノリノラート）アルミニウム（ＩＩＩ）を用いた他は実施例４と全く同様にして発光素子を作製した。この発光素子は輝度１００カンデラ時の駆動電圧が８．３Ｖと著しく高かった。
【００７７】
実施例５
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、フォトリソグラフィ法によって３００μｍピッチ（残り幅２７０μｍ）×３２本のストライプ状にパターン加工した。ＩＴＯストライプの長辺方向片側は外部との電気的接続を容易にするために１．２７ｍｍピッチ（開口部幅８００μｍ）まで広げてある。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５×１０−４Ｐａ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１５０ｎｍ蒸着した。次にホスト材料として４，４’−ビス（ジフェニルビニル）ビフェニル、ドーパント材料として４，４’−ビス（９−エチル−３−カルバゾビニレン）ビフェニルを用いて、ドーパント濃度が５ｗｔ％となるように１５ｎｍの厚さに共蒸着した。次に電子輸送材料として、前述の４−ビフェニルジ（１−ピレニル）ホスフィンオキサイドを３５ｎｍの厚さに積層した。ここで言う膜厚は水晶発振式膜厚モニター表示値である。次に厚さ５０μｍのコバール板にウエットエッチングによって１６本の２５０μｍの開口部（残り幅５０μｍ、３００μｍピッチに相当）を設けたマスクを、真空中でＩＴＯストライプに直交するようにマスク交換し、マスクとＩＴＯ基板が密着するように裏面から磁石で固定した。そしてリチウムを０．５ｎｍ有機層にドーピングした後、アルミニウムを２００ｎｍ蒸着して３２×１６ドットマトリクス素子を作製した。本素子をマトリクス駆動させたところ、クロストークなく文字表示できた。
【００７８】
【発明の効果】
本発明は、熱的安定性に優れ、低駆動電圧で発光効率が高く、色純度に優れた発光素子を提供することができる。[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 concerns an element.
[0002]
[Prior art]
In recent years, research has been actively conducted on an organic laminated thin film light emitting device in which electrons injected from a cathode and holes injected from an anode emit light when they recombine in an organic phosphor sandwiched between both electrodes. This element has attracted attention because it is thin, emits light with high luminance under a low driving voltage, and emits multicolor light by selecting a fluorescent material.
[0003]
This study was based on Kodak's C.I. W. Since Tang et al. Showed that the organic laminated thin-film element emits light with high luminance (Appl. Phys. Lett., 51 (12) 21, p.913 (1987)), many research institutions have been studying. . A typical configuration of an organic laminated thin-film light-emitting device presented by a research group of Kodak Company is a diamine compound having a hole-transporting property on an ITO glass substrate, 8-hydroxyquinoline aluminum as a light-emitting layer, and Mg: Ag as a cathode. They were sequentially provided, and green light emission of 1000 cd / m 2 was possible at a driving voltage of about 10 V.
[0004]
In addition, since various luminescent colors can be obtained by using various fluorescent materials for the luminescent layer, research on practical application to a display or the like is active. Among the three primary color light-emitting materials, research on green light-emitting materials is the most advanced. At present, red light-emitting materials and blue light-emitting materials are being studied intensively with the aim of improving characteristics.
[0005]
Regarding the configuration of this organic laminated thin-film light-emitting device, there is known one in which an electron transport layer is appropriately provided in addition to the above-described anode / hole transport layer / light-emitting layer / cathode. The hole transporting layer has a function of transporting holes injected from the anode to the light emitting layer, and one electron transporting layer transports electrons injected from the cathode to the light emitting layer. It is known that luminous efficiency and durability are improved by inserting these layers between the light emitting layer and both electrodes. Examples of device configurations using these materials include anode / hole transport layer / light-emitting layer / electron transport layer / cathode and anode / light-emitting layer / electron transport layer / cathode. Research on organic compounds suitable for each layer has been made. It is performed mainly on hole transport materials.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
It is known that high-luminance blue light emission or white light emission can be obtained by using an aromatic amine compound exhibiting blue fluorescence for a light emitting layer (Electronic Materials, 12, p. 24, (2001)). However, when a conventional electron transporting material is used as an electron transporting layer adjacent to a light emitting layer containing an aromatic amine compound exhibiting blue fluorescence, the driving voltage becomes extremely high, or an interaction with the light emitting material occurs, or the electron transporting material is used. There have been problems such as that a desired luminescent color cannot be obtained due to mixed light emission of itself, and that high efficiency luminescence can be obtained but durability is low. For example, JP-A No. 12-150161 discloses an example in which a metal complex such as tris aluminum quinolinolate (III) is used as an electron transporting layer adjacent to a light emitting layer containing an aromatic amine compound exhibiting blue fluorescence. A light-emitting element satisfying all of efficiency, drive voltage and durability has not been obtained.
[0007]
Further, as an example of using a phosphine oxide compound having a fluorescent skeleton as an electron transporting material, JP-A-2002-63989 can be mentioned. However, when a blue fluorescent aromatic amine is used adjacent to a light emitting layer, It does not teach that a light-emitting element satisfying all of efficiency, drive voltage, and durability can be obtained.
[0008]
An object of the present invention is to solve the problems of the prior art, and to provide a light emitting device having excellent thermal stability, high luminous efficiency at a low driving voltage, and excellent color purity.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a device in which a light emitting substance is present between an anode and a cathode, and emits light by electric energy, wherein the device is adjacent to the light emitting layer containing at least a blue fluorescent aromatic amine compound and the light emitting layer. Wherein the organic thin film layer contains an aromatic compound substituted with a phosphine oxide group.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The light emitting device of the present invention will be described in detail.
[0011]
The anode may be made of a conductive metal oxide such as tin oxide, indium oxide, or indium tin oxide (ITO), or a metal such as gold, silver, or chromium, copper iodide, or copper sulfide if transparent to extract light. Inorganic conductive substances, 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 sufficient current can be supplied for light emission of the element, but is preferably low from the viewpoint of power consumption of the element. For example, an ITO substrate having a resistance of 300 Ω / □ or less functions as an element electrode, but a substrate having a resistance of about 10 Ω / □ can be supplied at present. The thickness of ITO can be arbitrarily selected according to the resistance value, but is usually used in a range of 100 to 300 nm. Further, as the glass substrate, soda lime glass, non-alkali glass, or the like is used, and the thickness is sufficient if it has a sufficient thickness to maintain 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 having a barrier coat such as SiO 2 is commercially available and can be used. Further, if the anode functions stably, the substrate does not need to be glass, and for example, the anode may be formed on a plastic substrate. The method of forming the ITO film is not particularly limited, such as an electron beam method, a sputtering method, and a chemical reaction method.
[0012]
The cathode is not particularly limited as long as it is a substance capable of efficiently injecting electrons into the present organic material layer. Generally, platinum, gold, silver, copper, iron, tin, zinc, aluminum, indium, chromium, lithium, sodium, potassium, and calcium are used. , Magnesium and the like. Lithium, sodium, potassium, calcium, magnesium, or an alloy containing these low work function metals is effective for improving the device characteristics by increasing the electron injection efficiency. However, these low work function metals are generally unstable in the air in many cases. For example, the organic layer is doped with a small amount of lithium or magnesium (1 nm or less as indicated by a film thickness gauge by vacuum evaporation) to obtain stability. Although a method using an electrode having a high density can be cited as a preferable example, the method is not particularly limited to these because an inorganic salt such as lithium fluoride can be used. Furthermore, for electrode protection, metals such as platinum, gold, silver, copper, iron, tin, aluminum and indium, or alloys using these metals, and inorganic substances such as silica, titania and silicon nitride, polyvinyl alcohol, vinyl chloride, It is preferable to laminate a hydrocarbon polymer or the like. The method for producing these electrodes is not particularly limited, as long as electrical conduction such as resistance heating, electron beam, sputtering, ion plating, and coating can be achieved.
[0013]
The light-emitting substance included in the light-emitting element of the present invention corresponds to both a substance which emits light by itself and a substance which assists light emission, and refers to a compound involved in light emission. Specifically, a hole transporting material, a light emitting material, an electron transporting material, and the like are applicable. Further, the light emitting device of the present invention is formed of an organic thin film layer made of a light emitting substance, and is composed of 1) a hole transport layer / a light emitting layer, 2) a hole transport layer / a light emitting layer / an electron transport layer, and 3) a light emitting layer / an electron transport. Any of the layers may be used, and each layer may be composed of one layer, or may be laminated in two or more layers.
[0014]
The aromatic compound substituted with a phosphine oxide group of the present invention is contained in an organic thin film layer adjacent to a light emitting layer containing a blue fluorescent aromatic amine compound. Of course, as long as the object of the present invention is not impaired, it may be further contained in other layers. An aromatic compound substituted with a phosphine oxide group is preferably used as an electron transporting material because of its high electron transporting property.
[0015]
The hole transport layer is formed by laminating and mixing one or more hole transport materials, or by using a mixture of a hole transport material and a polymer binder. N, N'-diphenyl-N, N'-di (3-methylphenyl) -4,4'-diphenyl-1,1'-diamine, N, N'-dinaphthyl-N, N Triphenylamines such as'-diphenyl-4,4'-diphenyl-1,1'-diamine, bis (N-allylcarbazole) or bis (N-alkylcarbazole), pyrazoline derivatives, stilbene compounds, hydrazone compounds Compounds, oxadiazole derivatives, phthalocyanine derivatives, heterocyclic compounds represented by porphyrin derivatives, and polymer-based polycarbonates, styrene derivatives, polyvinylcarbazole, polysilanes, and the like having the monomer in the side chain are preferable, but are necessary for device fabrication. Any compound that can form a thin film, inject holes from the anode, and transport holes further Not intended to be.
[0016]
The light emitting layer is formed of a light emitting material (host material, dopant material), which may be a mixture of a host material and a dopant material, or a single host material. The host material and the dopant material may each be of one type or a combination of a plurality of types. The dopant material may be included in the entire host material, may be partially included, or may be included therein. The dopant material may be stacked, dispersed, or the like. If the amount of the dopant material is too large, the concentration quenching phenomenon occurs. Therefore, the amount of the dopant material is preferably 10% by weight or less based on the host material, and more preferably 2% by weight or less. As a doping method, it can be formed by a co-evaporation method with a host material, but may be mixed with the host material in advance and then vapor-deposited at the same time.
[0017]
The light emitting device of the present invention has a light emitting layer containing a blue fluorescent aromatic amine compound. The blue fluorescence indicates that it has a fluorescence peak in a range of 380 nm to 500 nm, and the fluorescence peak may be a single peak or a plurality of peaks. The aromatic amine compound is a compound in which a nitrogen atom is directly substituted with at least one aryl group, and may be any of primary, secondary and tertiary amines. Further, a condensed ring may be formed between adjacent substituents, and includes a pyrrole derivative and a carbazole derivative. Further, the ionization potential of the aromatic amine compound is preferably from 4.7 eV to 6.0 eV, more preferably from 4.8 eV to 5.9 eV, even more preferably from 4.9 eV to 5.8 eV. Specifically, the following compounds are mentioned.
[0018]
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[0019]
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[0020]
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[0024]
The blue fluorescent aromatic amine compound is suitably used as both a host material and a dopant material. Further, the present invention is not limited to one kind of the blue fluorescent aromatic amine compound, and a plurality of the above compounds may be used as a mixture, or one or more kinds of known luminescent materials may be used as a mixture with the above compound. The light emitting layer may be a single layer or a plurality of layers, and it is sufficient that at least one of these light emitting layers contains a blue fluorescent aromatic amine compound.
[0025]
The luminescent material other than the blue fluorescent aromatic amine compound can be selected from various materials according to a desired luminescent color. In order to obtain high-intensity light emission, there is no particular limitation, but naphthalene, anthracene, phenanthrene, pyrene, triphenylene, perylene, traxene, fluorene, indene, 9,9'- Aromatic hydrocarbon compounds such as spirobifluorene and derivatives thereof, furan, thiophene, silole, 9-silafluorene, 9,9′-spirobisilafluorene, benzothiophene, benzofuran, dibenzothiophene, dibenzofuran, imidazopyridine, phenanthroline, Aromatic heterocyclic compounds such as pyrazine, naphthyridine, quinoxaline, pyrrolopyridine, thioxanthene and derivatives thereof, quinolinol metal complexes such as tris (8-quinolinolato) aluminum complex, bipyridine metal complexes, rhodamine metal complexes Azomethine metal complex, distyrylbenzene derivative, tetraphenylbutadiene derivative, stilbene derivative, aldazine derivative, coumarin derivative, phthalimide derivative, naphthalimide derivative, perinone derivative, pyrrolopyrrole derivative, cyclopentadiene derivative, acridone derivative, imidazole, thiazole, thiadiazole, Azole derivatives such as carbazole, oxazole, oxadiazole and triazole and their metal complexes, pyromethene derivatives, merocyanine derivatives, porphyrin derivatives, pyromethene compounds and their metal complexes, iridium represented by tris (2-phenylpyridine) iridium (III) And a phosphorescent metal complex having platinum as a central metal, and the like can be suitably used. The aromatic compound substituted with a phosphine oxide group of the present invention also has a fluorescent property, and thus can be similarly used as a light emitting material.
[0026]
In the light emitting device of the present invention, the light emitting layer contains a blue fluorescent aromatic amine compound. The blue fluorescent aromatic amine compound itself may emit light, another coexisting light emitting material may emit light, and a plurality of light emitting materials may emit light. When light is emitted, the effect of the present invention becomes remarkable. The form of light emission may be fluorescence or phosphorescence. Therefore, the emission color of the light-emitting element may be blue, blue-violet, or blue-green due to the emission of the blue fluorescent aromatic amine compound itself, or may be another emission color (for example, red) due to emission from another light-emitting material. Yellow / green). Further, it may be white which is obtained by mixing light emission from a plurality of light emitting materials. In this case, a plurality of light emitting materials may be mixed in a single layer, or may be stacked in multiple layers.
[0027]
The light emitting device of the present invention contains an aromatic compound substituted with a phosphine oxide group in an organic thin film layer adjacent to a light emitting layer containing a blue fluorescent aromatic amine compound. Since many blue fluorescent aromatic amine compounds have a small ionization potential, the luminous efficiency and the durability are likely to decrease due to the interaction with the adjacent organic thin film layer. In particular, many of the compounds used as the electron transporting layer are required to have a high electron transporting property. Since an electron-withdrawing group is introduced into the compound, the compound easily interacts with a blue fluorescent aromatic amine compound. For example, the exciplex formed between the electron transport material and the blue fluorescent aromatic amine compound causes a decrease in the quantum yield of the light emitting material, a change in the emission spectrum, the formation of a charge trap, and the like. This may cause a decrease in device performance such as a decrease in chromaticity, an increase in voltage, and the like. In the present invention, the above-mentioned problem is solved by using the aromatic compound substituted with the phosphine oxide group of the present invention for the organic thin film layer adjacent to the light emitting layer containing the blue fluorescent aromatic amine compound, thereby improving the luminous efficiency. A light-emitting element having excellent durability was obtained.
[0028]
As the aromatic compound substituted with a phosphine oxide group, a compound represented by the general formula (1) is suitably used.
[0029]
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[0030]
Here, R 1 and R 2 each represent hydrogen, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an arylether group, an arylthioether group, an aryl group, It is selected from ring groups, halogens, cyano groups, aldehyde groups, carbonyl groups, carboxyl groups, amino groups, nitro groups, silyl groups, and condensed rings formed between adjacent substituents. Ar 1 represents an aryl group.
[0031]
Among these substituents, the alkyl group refers to 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, adamantyl and the like, 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 refers to 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 a group in which an oxygen atom of an ether bond of an alkoxy group is substituted with a sulfur atom. 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. The arylthioether group is a group in which the oxygen atom of the 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.In particular, it is preferable to use a condensed aromatic ring, The aryl group may be unsubstituted or substituted. Further, the heterocyclic group refers to a cyclic structural group having an atom other than carbon, such as a furanyl group, a thiophenyl group, an oxazolyl group, a pyridyl group, a quinolinyl group, and a carbazolyl group, which may be unsubstituted or substituted. Absent. Halogen refers to fluorine, chlorine, bromine and iodine. Aldehyde, carbonyl, and amino groups include those substituted with aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, heterocycles, and the like, and further include aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, and aromatic hydrocarbons. The group hydrocarbon and the 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 condensed ring formed between the adjacent substituents may be, as described in the general formula (1), a conjugate or non-conjugate between R 1 and R 2 , R 2 and Ar 1, or R 1 and Ar 1 . It forms a condensed ring. These condensed rings may contain nitrogen, oxygen and sulfur atoms in the ring structure, or may be condensed with another ring.
[0032]
Further, a compound represented by the general formula (2) is also preferably used.
[0033]
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[0034]
Here, R 3 is hydrogen, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an arylether group, an arylthioether group, an aryl group, a heterocyclic group, or a halogen. , A cyano group, an aldehyde group, a carbonyl group, a carboxyl group, an amino group, a nitro group, a silyl group, and a condensed ring formed between adjacent substituents. Ar 2 represents an aryl group. X represents a linking group. n represents a natural number of 2 or more.
[0035]
The linking group X refers to a divalent or higher valent functional group capable of linking a plurality of atomic groups having a phosphine oxide group, and may or may not have a substituent. It is preferable that the linking group X is thermally stable from the viewpoint of the durability of the element and the like. Specific examples of such a linking group include the following structures.
[0036]
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[0037]
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[0038]
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[0039]
These linking groups can be obtained commercially or synthesized according to a conventional method to form a linked structure. Specific examples of the synthesis of some linking groups are shown below.
[0040]
The synthesis of the 9,9-spirobifluorene skeleton is described in J. Org. Am. Chem. Soc. , Vol. 52 (1930), pp. 2881, and Examples in JP-A-7-27837, "A. Synthesis of Starting Compound (a) 9,9'-Spirobifluorene" and the like. 2-Bromobiphenyl is converted to a Grignard reagent using magnesium metal in THF, then reacted with 9-fluorenone at room temperature to 50 ° C., treated in a conventional manner, and the obtained hydroxy compound is treated with acetic acid to which a small amount of hydrochloric acid is added. Heat and dehydrate in a medium and treat in a conventional manner.
[0041]
For the synthesis of the tetraphenylmethane skeleton, see Angew. Chem. Int. Ed. Engl. vol. 25 (1986) No. 12, page 1098, and Tetrahedron Letters, vol. 38 (1997), p. 1487. Specifically, triphenylmethanol or triphenylmethyl chloride is reacted with aniline or aniline hydrochloride at 100 ° C. to 220 ° C. in a solvent-free or acetic acid solvent, and the resulting intermediate is treated in a conventional manner to give a simple product. The mixture is then allowed to react with isoamyl nitrite at -10 ° C in a mixed solvent of ethanol / sulfuric acid, phosphinic acid is added, and the mixture is heated under reflux and treated in a conventional manner.
[0042]
The following are specific examples of the aromatic compound substituted with the phosphine oxide group represented by the general formulas (1) and (2).
[0043]
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[0050]
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[0051]
Aromatic compounds substituted with a phosphine oxide group include, for example, a substitution reaction with a halogenated phosphine oxide and a Grignard reagent or an organolithium reagent, a coupling reaction with a disubstituted phosphine oxide and an aryl halide under a palladium catalyst, and oxidation of a phosphorus compound. It can be synthesized by a method such as a reaction, but is not limited thereto.
[0052]
As a method for introducing a phosphine oxide skeleton to the linking group, a method of introducing a phosphine oxide skeleton after introducing a reactive substituent such as an iodine group or a bromo group is exemplified.
[0053]
For the introduction of iodine groups, see Tetrahedron Letters, vol. 38 (1997), p. 1487. The linking group can be reacted with iodine and bis (trifluoroacetoxy) iodobenzene in carbon tetrachloride at 50 ° C. to 60 ° C. and treated in a conventional manner to introduce an iodine group.
[0054]
Regarding the introduction of a bromo group, see Angew. Chem. Int. Ed. Engl. , 25 (1986) No. 12 page 1098. The linking group can be reacted with bromine at room temperature and treated in a conventional manner to introduce a bromo group.
[0055]
For the introduction of the phosphine oxide skeleton from the iodine group or the bromo group, a method similar to the above-described method for synthesizing the aromatic compound substituted with the phosphine oxide group can be applied.
[0056]
The electron transport layer is a layer that is responsible for injecting electrons from the cathode and transporting the electrons. The electron transport layer has a high electron injection efficiency and desirably transports the injected electrons efficiently. However, considering the transport balance between holes and electrons, if the role of mainly preventing the holes from the anode from flowing to the cathode side without recombination is to play an important role, the electron transport capability is not so high. Even if it is not high, the effect of improving the luminous efficiency is equivalent to a material having a high electron transporting ability. Therefore, the electron transport layer in the present invention includes a hole blocking layer capable of efficiently blocking the movement of holes as the same.
[0057]
The aromatic compound substituted with a phosphine oxide group of the present invention has a high electron transporting property, and thus is suitably used as an electron transporting material.
[0058]
The electron transporting material need not be limited to one kind of aromatic compound substituted with a phosphine oxide group, and a plurality of the above compounds may be used as a mixture, or one or more known electron transport materials may be used as a mixture with the above compound. You may. The known electron transporting material is not particularly limited, but it is desirable that the electron injection efficiency is high and that the injected electrons can be efficiently transported or the movement of holes from the anode can be efficiently prevented. Quinolinol derivative metal complex represented by 8-hydroxyquinoline aluminum, terpyridine metal complex, tropolone metal complex, flavonol metal complex, perylene derivative, perinone derivative, naphthalene, coumarin derivative, benzimidazole derivative, benzoxazole derivative, benzothiazole derivative , Oxadiazole derivatives, thiadiazole derivatives, triazole derivatives, aldazine derivatives, bisstyryl derivatives, pyrazine derivatives, phenanthroline derivatives, quinoxaline derivatives, benzoquinoline derivatives, bipyridine derivatives, etc. It is below.
[0059]
The above hole transport layer, light emitting layer, and electron transport layer may be used alone or by laminating and mixing two or more materials, or as a polymer binder, polyvinyl chloride, polycarbonate, polystyrene, poly (N-vinylcarbazole), Solvent-soluble resins such as polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, polybutadiene, hydrocarbon resin, ketone resin, phenoxy resin, polysulfone, polyamide, ethyl cellulose, vinyl acetate, ABS resin, polyurethane resin, and phenol It is also possible to use a resin dispersed in a curable resin such as a resin, xylene resin, petroleum resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, epoxy resin and silicone resin.
[0060]
The method of forming the layers constituting the element is not particularly limited, such as resistance heating evaporation, electron beam evaporation, sputtering, molecular lamination, and coating method, but usually, resistance heating evaporation and electron beam evaporation are characteristic. preferable. The thickness of the layer depends on the resistance of the luminescent material and cannot be limited, but is selected from the range of 1 to 1000 nm.
[0061]
Electric energy mainly refers to direct current, but pulse current or 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 device, the maximum luminance should be obtained with the lowest possible energy.
[0062]
A matrix display suitable for use in the present invention refers to a display in which pixels for display are arranged two-dimensionally, such as in a grid or mosaic, and displays a character or an image as a set of pixels. The shape and size of the pixel depend on the application. For example, a square pixel having a side of 300 μm or less is usually used for displaying images and characters on a personal computer, a monitor, and a television. In the case of a large display such as a display panel, a pixel having a side of mm order is used. . In the case of monochrome display, pixels of the same color may be arranged. In the case of color display, red, red, green, and blue pixels are displayed side by side. In this case, there are typically a delta type and a stripe type. The matrix may be driven by either a line-sequential driving method or an active matrix. The line-sequential driving has the advantage that the structure is simpler. However, in consideration of the operation characteristics, the active matrix is sometimes superior, and therefore it is necessary to use the same depending on the application.
[0063]
The segment type display preferably used in the present invention forms a pattern so as to display predetermined information and emits light in a predetermined area. 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 or an electromagnetic cooker, a vehicle panel display, and the like. The matrix-type display and the segment-type display may coexist in the same display panel.
[0064]
The light emitting device of the present invention is also preferably used as a backlight. The backlight 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 backlights for liquid crystal display devices, especially for personal computers for which thinning is an issue, the present invention is considered to be difficult because it is made of fluorescent lamps and light guide plates, and it is difficult to make thinner. The backlight using the light emitting element in the above is characterized by being thin and lightweight.
[0065]
【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. 1 H-NMR was measured with a heavy chloroform solution using superconducting FTNMR EX-270 (manufactured by JEOL Ltd.).
[0066]
Example 1
Synthesis method of 4-biphenyldi (1-pyrenyl) phosphine oxide To 30 ml of a tetrahydrofuran solution of a Grignard reagent prepared from 10 g of 1-bromopyrene and 0.97 g of magnesium, 1.52 ml of diethyl phosphite was added dropwise over 2 hours. The mixture was heated under reflux for 30 minutes. After cooling to room temperature, a mixed solution of 10 ml of sulfuric acid and 30 ml of water was added, the organic layer was separated with a separating funnel, and the solvent was distilled off with an evaporator. After purification by a silica gel column, 1 g of the obtained pale yellow powder was dissolved in 10 ml of toluene, and 0.5 g of 4-bromobiphenyl, 0.3 ml of triethylamine, and 0.12 g of tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) were added, and the mixture was added at 90 ° C. For 5 hours. After adding 30 ml of ether and filtering, the filtrate was evaporated by an evaporator. The obtained solid was purified by a silica gel column to obtain 0.8 g of 4-biphenyldi (1-pyrenyl) phosphine oxide. The result of 1 H-NMR analysis of the obtained powder was as follows.
1 H-NMR (CDCl 3 (d = ppm)): 7.37-7.48 (m, 3H), 7.61 (d, 2H), 7.63-7.89 (m, 6H), 7 .99-8.12 (m, 8H), 8.19-8.27 (m, 6H), 9.20 (d, 2H).
[0067]
Next, a light-emitting element using 4-biphenyldi (1-pyrenyl) phosphine oxide was manufactured as follows. A glass substrate (15 Ω / □, manufactured by Asahi Glass Co., electron beam evaporation product) 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" (manufactured by Furuuchi Chemical Co., Ltd.) for 15 minutes, and then with ultrapure water. Subsequently, the substrate was subjected to ultrasonic cleaning with isopropyl alcohol for 15 minutes and then immersed in hot methanol for 15 minutes to be 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, 10 nm of copper phthalocyanine was deposited as a hole injection material and 50 nm of 4,4′-bis (N- (1-naphthyl) -N-phenylamino) biphenyl was deposited as a hole transport material by a resistance heating method. Next, 4,4′-bis (diphenylvinyl) biphenyl is used as a host material and 4,4′-bis (9-ethyl-3-carbazovinylene) biphenyl is used as a dopant material, and 15 nm is used so that the dopant concentration becomes 5 wt%. Co-deposited to a thickness of Next, the aforementioned 4-biphenyldi (1-pyrenyl) phosphine oxide was laminated as an electron transporting material to a thickness of 35 nm. Next, after doping the organic layer with lithium to a thickness of 0.5 nm, aluminum was deposited to a thickness of 100 nm to form a cathode, thereby producing a 5 × 5 mm square device. The film thickness referred to here is a value indicated by a crystal oscillation type film thickness monitor. This light-emitting element emitted high-efficiency blue light with a light emission wavelength of 446 nm and a light emission efficiency of 4.0 candela / ampere, and the driving voltage at a luminance of 100 candela was as low as 6.5 V. The luminance of this light-emitting element did not decrease by half even after 150 hours.
[0068]
Comparative Example 1
A light emitting device was manufactured in exactly the same manner as in Example 1 except that 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline was used as the electron transporting material. The durability of the light emitting device was extremely short, and the luminance was reduced by half in 30 hours.
[0069]
Comparative Example 2
A light emitting device was manufactured in exactly the same manner as in Example 1 except that tris (8-quinolinolato) aluminum (III) was used as an electron transporting material. The driving voltage of this light emitting device at a luminance of 100 candelas was 8.5 V, which was extremely high.
[0070]
Comparative Example 3
A light emitting device was manufactured in exactly the same manner as in Example 1 except that pyrene was used as the electron transporting material. This light-emitting element was short-circuited, and light emission could not be obtained.
[0071]
Comparative Example 4
A light emitting device was manufactured in exactly the same manner as in Example 1 except that no dopant material was used. The durability of the light emitting device was extremely short, and the luminance was reduced by half in 30 hours.
[0072]
Example 2
Synthesis method of phenylbis (4- (1-naphthylphenyl) phenylvinylphenyl-4-yl) phosphine oxide 8.0 g of O, O-diethyl (4-bromophenylmethyl) phosphonate and 4- (1-naphthyl) benzophenone 8 2.0 g was dissolved in 100 ml of tetrahydrofuran under a nitrogen stream, and 2.9 g of potassium-t-butoxide was added. Thereafter, the mixture was refluxed for 2 hours, and the solvent was distilled off with an evaporator. After purification by a silica gel column, 1.34 ml of phenylphosphinic acid dichloride was added dropwise to 50 ml of a tetrahydrofuran solution of a Grignard reagent prepared from 9.3 g of the obtained pale yellow powder and 0.5 g of magnesium over 2 hours, and heated for 30 minutes. Refused. After cooling to room temperature, a mixed solution of 20 ml of sulfuric acid and 60 ml of water was added, the organic layer was separated with a separating funnel, and the solvent was distilled off with an evaporator. After purification with a silica gel column, 2.5 g of the obtained pale yellow powder was obtained. The result of 1 H-NMR analysis of the obtained powder was as follows. 1 H-NMR (CDCl 3 (d = ppm)): 7.00 to 7.67 (m, 41H), 7.85 to 7.96 (m, 6H).
Then, a device was produced in the same manner as in Example 1, except that phenylbis (4- (1-naphthylphenyl) phenylvinylphenyl-4-yl) phosphine oxide was used as an electron transporting material. High-efficiency blue light emission having a light emission wavelength of 447 nm and a light emission efficiency of 4.7 candela / ampere was obtained from this light emitting device, and the driving voltage at a luminance of 100 candela was as low as 6.8 V. The luminance of this light-emitting element did not decrease by half even after 200 hours.
[0073]
Example 3
A device was produced in the same manner as in Example 1, except that phenylbis (di (4-biphenyl) vinylphenyl-4-yl) phosphine oxide was used as an electron transporting material. High-efficiency blue light emission having a light emission wavelength of 447 nm and a light emission efficiency of 4.7 candela / ampere was obtained from this light emitting device, and the driving voltage at a luminance of 100 candela was as low as 6.7 V. The luminance of this light-emitting element did not decrease by half even after 250 hours.
[0074]
Comparative Example 5
A light emitting device was manufactured in exactly the same manner as in Example 1 except that 4,4′-bis (diphenylvinyl) biphenyl was used as the electron transporting material. The durability of the light emitting device was extremely short, and the luminance was reduced by half in 35 hours.
[0075]
Example 4
A device was fabricated in the same manner as in Example 1, except that 4,4'-bis (N-tolyl-N-phenylamino) biphenyl was used as a host material and 5,6,11,12-tetraphenylnaphthacene was used as a dopant material. did. The light-emitting device emitted high-efficiency yellow light with a light emission wavelength of 560 nm and a light emission efficiency of 7.5 candela / ampere, and the driving voltage at a luminance of 100 candela was as low as 6.1 V. The luminance of this light-emitting element did not decrease by half even after 250 hours.
[0076]
Comparative Example 6
A light emitting device was manufactured in exactly the same manner as in Example 4, except that tris (8-quinolinolato) aluminum (III) was used as the electron transporting material. The driving voltage of this light emitting device at a luminance of 100 candela was 8.3 V, which was extremely high.
[0077]
Example 5
A glass substrate (15 Ω / □, manufactured by Asahi Glass Co., electron beam evaporation product) on which an ITO transparent conductive film is deposited to a thickness of 150 nm is cut into 30 × 40 mm, and a 300 μm pitch (remaining width 270 μm) × 32 stripes is formed by photolithography. Pattern processed. One side of the ITO stripe in the long side direction is widened to a pitch of 1.27 mm (opening width 800 μm) in order to facilitate electrical connection with the outside. 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 and then immersed in hot methanol for 15 minutes to be dried. This substrate was subjected to UV-ozone treatment for one 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 −4 Pa or less. First, 150 nm of 4,4′-bis (N- (m-tolyl) -N-phenylamino) biphenyl was deposited as a hole transporting material by a resistance heating method. Next, 4,4′-bis (diphenylvinyl) biphenyl is used as a host material and 4,4′-bis (9-ethyl-3-carbazovinylene) biphenyl is used as a dopant material, and 15 nm is used so that the dopant concentration becomes 5 wt%. Co-deposited to a thickness of Next, the above-mentioned 4-biphenyldi (1-pyrenyl) phosphine oxide was laminated to a thickness of 35 nm as an electron transporting material. The film thickness referred to here is a value indicated by a crystal oscillation type film thickness monitor. Next, a mask provided with 16 openings of 250 μm (corresponding to a remaining width of 50 μm and a pitch of 300 μm) provided on a Kovar plate having a thickness of 50 μm by wet etching so as to be orthogonal to the ITO stripes in a vacuum is exchanged. It was fixed with a magnet from the back surface so that the substrate and the ITO substrate were in close contact with each other. Then, after doping the organic layer with 0.5 nm of lithium, 200 nm of aluminum was vapor-deposited to produce a 32 × 16 dot matrix element. When this device was driven in a matrix, characters could be displayed without crosstalk.
[0078]
【The invention's effect】
The present invention can provide a light-emitting element having excellent thermal stability, high luminous efficiency at a low driving voltage, and excellent color purity.
