JP2010248181A - オキサジアゾール誘導体、発光素子、表示装置、照明装置、及び電子機器 - Google Patents

オキサジアゾール誘導体、発光素子、表示装置、照明装置、及び電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】励起エネルギーが大きく、特に、三重項励起エネルギーが大きく、且つバイポーラ性を有する物質を提供すること。
【解決手段】下記一般式(G1)で表されるオキサジアゾール誘導体を提供する。

(式中Arは、置換若しくは無置換の環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表し、Rは、炭素数1乃至4のアルキル基又は置換若しくは無置換の環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表し、Rは、水素、炭素数1乃至4のアルキル基、又は置換若しくは無置換の環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表す。)
【選択図】なし

Description

本発明は、オキサジアゾール誘導体、該オキサジアゾール誘導体を含む発光素子、該発光素子を有する表示装置、照明装置、及び電子機器に関する。
近年、エレクトロルミネッセンス(Electroluminescence)を利用した発光素子の研究開発が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の物質を含む層を挟んだものである。この素子に電圧を印加することにより、発光性の物質からの発光を得ることができる。
このような発光素子は自発光型であるため、液晶ディスプレイに比べ画像の視認性が高く、バックライトが不要である等の利点があり、フラットパネルディスプレイ素子として好適であると考えられている。また、このような発光素子は、薄型軽量に作製できることも大きな利点である。さらに非常に応答速度が速いことも特徴の一つである。
また、これらの発光素子は膜状に形成することが可能であるため、大面積の素子を形成することにより、面状の発光を容易に得ることができる。この特色は、白熱電球やLEDに代表される点光源、あるいは蛍光灯に代表される線光源では得難い特色であるため、照明等に応用できる面光源としての利用価値も高い。
エレクトロルミネッセンスを利用した発光素子は、発光性の物質が有機化合物であるか、無機化合物であるかによって大別できるが、発光性の物質に有機化合物を用いる場合、発光素子に電圧を印加することにより、一対の電極から電子および正孔がそれぞれ発光性の有機化合物を含む層に注入され、電流が流れる。そして、それらキャリア(電子および正孔)が再結合することにより、発光性の有機化合物が励起状態を形成し、その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。
このようなメカニズムから、このような発光素子は電流励起型の発光素子と呼ばれる。なお、有機化合物が形成する励起状態の種類としては、一重項励起状態と三重項励起状態が可能であり、一重項励起状態(S)からの発光が蛍光、三重項励起状態(T)からの発光が燐光と呼ばれている。また、発光素子におけるその統計的な生成比率は、S:T=1:3であると考えられている。
一重項励起状態を発光に変換する化合物(以下、蛍光性化合物と称す)は室温において、三重項励起状態からの発光(燐光)は観測されず、一重項励起状態からの発光(蛍光)のみが観測される。したがって、蛍光性化合物を用いた発光素子における内部量子効率(注入したキャリアに対して発生するフォトンの割合)の理論的限界は、S:T=1:3であることを根拠に25%とされている。
一方、三重項励起状態を発光に変換する化合物(以下、燐光性化合物と称す)を用いれば、内部量子効率を75〜100%とすることが理論上は可能となる。つまり、蛍光性化合物に比べて3〜4倍の発光効率とすることが可能となる。このような理由から、高効率な発光素子を実現するために、燐光性化合物を用いた発光素子の開発が近年盛んに行われている(例えば、非特許文献1参照)。
上述した燐光性化合物を用いて発光素子の発光層を形成する場合、燐光性化合物の濃度消光や三重項−三重項消滅による消光を抑制するために、他の物質からなるマトリクス中に該燐光性化合物が分散するようにして形成することが多い。この時、マトリクスとなる物質はホスト材料、燐光性化合物のようにマトリクス中に分散される物質はゲスト材料と呼ばれる。
燐光性化合物をゲスト材料とする場合、ホスト材料に必要とされる性質は、該燐光性化合物よりも大きな三重項励起エネルギー(基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差)を有することである。非特許文献1でホスト材料として用いられているCBPは、緑色〜赤色の発光を示す燐光性化合物よりも大きな三重項励起エネルギーを有していることが知られており、燐光性化合物に対するホスト材料として広く利用されている。
しかしながら、CBPはその大きな三重項励起エネルギーと引き替えに、正孔や電子を受け取る能力に乏しいため、駆動電圧が高くなるという問題点があった。したがって、大きな三重項励起エネルギーを有すると共に、正孔・電子の両方を受け取りやすく、また輸送できる物質(すなわちバイポーラ性を有する物質)が、燐光性化合物に対するホスト材料として求められている。
また、一重項励起エネルギー(基底状態と一重項励起状態とのエネルギー差)は三重項励起エネルギーよりも大きいため、大きな三重項励起エネルギーを有する物質は大きな一重項励起エネルギーをも有する。したがって、上述したような大きな三重項励起エネルギーを有すると共に、バイポーラ性を有する物質は、蛍光性化合物を発光物質として用いた発光素子における、ホスト材料としても有益である。
M.A.バルド、外4名、アプライド フィジクス レターズ、Vol.75、No.1、4−6(1999)
本発明の一態様は、励起エネルギーの大きな物質、特に、三重項励起エネルギーの大きな物質を提供することを課題の一とする。
また、本発明の一態様は、バイポーラ性を有する物質を提供することを課題の一とする。
また、本発明の一態様は、新規の発光物質を提供することを課題の一とする。
また、本発明の一態様は、発光素子の素子特性を向上させることを課題の一とする。
また、本発明の一態様は、消費電力が低減された表示装置又は照明装置を提供することを課題の一とする。
また、本発明の一態様は、消費電力が低減された電子機器を提供することを課題の一とする。
本発明の一態様は、下記一般式(G1)で表されるオキサジアゾール誘導体である。

(式中Arは、置換若しくは無置換の環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表し、Rは、炭素数1乃至4のアルキル基又は置換若しくは無置換の環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表し、Rは、水素、炭素数1乃至4のアルキル基、又は置換若しくは無置換の環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表す。)
なお、一般式(G1)において、Ar、R、Rが置換基を有するアリール基である場合、当該置換基は、炭素数1乃至4のアルキル基又は環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基である。
また、本発明の一態様は、下記一般式(G2)で表されるオキサジアゾール誘導体である。

(式中Rは、炭素数1乃至4のアルキル基又は置換若しくは無置換の環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表し、Rは、水素、炭素数1乃至4のアルキル基、又は置換若しくは無置換の環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表し、R11乃至R15は、水素、炭素数1乃至4のアルキル基、又は環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表す。)
なお、R、Rが置換基を有するアリール基である場合、当該置換基は、炭素数1乃至4のアルキル基又は環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基である。
また、本発明の一態様は、下記一般式(G3)で表されるオキサジアゾール誘導体である。

(式中Rは、水素、炭素数1乃至4のアルキル基、又は置換若しくは無置換の環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表し、R21乃至R25は、水素、炭素数1乃至4のアルキル基、又は環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表す。)
なお、Rが置換基を有するアリール基である場合、当該置換基は、炭素数1乃至4のアルキル基又は環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基である。
また、本発明の一態様は、下記一般式(G4)で表されるオキサジアゾール誘導体である。

(式中Rは、水素、炭素数1乃至4のアルキル基、又は置換若しくは無置換の環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表す。)
なお、Rが置換基を有するアリール基である場合、当該置換基は、炭素数1乃至4のアルキル基又は環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基である。
また、本発明の一態様は、前述のオキサジアゾール誘導体を含む発光層を有する発光素子である。
また、本発明の一態様は、前述のオキサジアゾール誘導体及び発光物質を含む発光層を有する発光素子である。
また、本発明の一態様は、前述のオキサジアゾール誘導体を含む発光層と、燐光性化合物とを含む発光層を有する発光素子である。
また、本発明の一態様は、前述の発光素子と、該発光素子の発光を制御する制御手段とを有する表示装置である。なお、本明細書中において表示装置とは、多数の発光領域の発光を各々独立に制御することによって、画像、映像などを表示することが可能な媒体であり、当該表示装置自体が視対象物となることを目的とする装置である。また、表示装置にコネクター、例えば、FPC(Flexible printed circuit)、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テープもしくはTCPの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にCOG(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表示装置に含むものとする。
また、本発明の一態様は、前述の発光素子と、該発光素子の発光を制御する制御手段とを有する照明装置である。なお、本明細書において照明装置とは、一定の光を発光し続けることが可能な光源として機能する装置であり、情景、視対象物とその周辺をよく見えるように照らす、視覚信号によって情報を伝達するなど、光を人間生活に役立たせることを目的とする装置である。
また、本発明の一態様は、前述の発光素子を、表示部又は照明部に有する電子機器である。なお、本明細書中において、電子機器とは電子工学技術を利用した電気製品であり、前述した表示装置および照明装置も電子機器の一つである。
本発明の一態様のオキサジアゾール誘導体は、オキサジアゾール環を有する。そのため、励起エネルギーが大きく、特に、三重項励起エネルギーが大きい。
また、本発明の一態様のオキサジアゾール誘導体は、電子輸送性を有するオキサジアゾール環と、ホール輸送性を有するカルバゾール環とを有する。そのため、バイポーラ性を有する。
また、本発明の一態様のオキサジアゾール誘導体は、3.0eV〜3.3eV程度のエネルギーギャップを有する。そのため、青色を発光する新規の蛍光性化合物である。
また、本発明の一態様のオキサジアゾール誘導体は、励起エネルギーが大きく、特に、三重項励起エネルギーが大きく、且つバイポーラ性を有する。そのため、当該オキサジアゾール誘導体をホスト材料として適用した場合、低駆動電圧においても、電子・正孔を発光物質に供給することができる。
また、本発明の一態様の発光素子は、励起エネルギーが大きく、特に、三重項励起エネルギーが大きく、且つバイポーラ性を有するオキサジアゾール誘導体を用いて形成される。そのため、当該発光素子の電流効率を高くすることができる。なお、当該発光素子としては、燐光性化合物のホスト材料として当該オキサジアゾール誘導体を適用した発光素子、青色を発光する蛍光性化合物のホスト材料として当該オキサジアゾール誘導体を適用した発光素子、又は当該オキサジアゾール誘導体を発光物質として適用した発光素子などが挙げられる。
また、本発明の一態様の表示装置又は照明装置は、電流効率の高い発光素子を備える。そのため、消費電力が低減することができる。
また、本発明の一態様の電子機器は、電流効率の高い発光素子を、表示部又は照明部に有する。そのため、消費電力を低減することができる。
実施の形態2で説明する発光素子を示す図。 実施の形態3で説明する発光素子を示す図。 実施の形態4で説明する発光素子を示す図。 実施の形態5で説明するパッシブマトリクス型の表示装置を示す図。 実施の形態5で説明するパッシブマトリクス型の表示装置を示す図。 実施の形態5で説明するアクティブマトリクス型の表示装置を示す図。 実施の形態6で説明する照明装置を示す図。 実施の形態7で説明する電子機器を示す図。 構造式(100)に示すPCO11(略称)のH−NMRチャート。 構造式(100)に示すPCO11(略称)の(A)溶液サンプル、又は(B)薄膜サンプルに対する紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。 構造式(100)に示すPCO11(略称)の(A)酸化反応特性及び(B)還元反応特性を示す図。 計算によって求めたPCO11(略称)の(A)最高被占有軌道(HOMO)及び(B)最低空軌道を示す図。 構造式(121)に示すPCO11II(略称)のH−NMRチャート。 構造式(121)に示すPCO11II(略称)の(A)溶液サンプル、又は(B)薄膜サンプルに対する紫外・可視吸収スペクトル及び発光スペクトル。 構造式(121)に示すPCO11II(略称)の(A)酸化反応特性及び(B)還元反応特性を示す図。 計算によって求めたPCO11II(略称)の(A)最高被占有軌道(HOMO)及び(B)最低空軌道を示す図。 実施例3で説明する発光素子を示す図。 実施例3で説明する発光素子1及び発光素子2の電流密度−輝度特性を示す図。 実施例3で説明する発光素子1及び発光素子2の電圧−輝度特性を示す図。 実施例3で説明する発光素子1及び発光素子2の輝度−電流効率特性を示す図。 実施例3で説明する発光素子1及び発光素子2の発光スペクトルを示す図。
以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することなくその形態および詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。したがって、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明の一態様であるオキサジアゾール誘導体について示す。次いで、該オキサジアゾール誘導体の合成法について示す。
本発明の一態様であるオキサジアゾール誘導体は、一般式(G1)〜(G4)で表されるオキサジアゾール誘導体である。

(式中Arは、置換若しくは無置換の環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表し、Rは、炭素数1乃至4のアルキル基又は置換若しくは無置換の環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表し、Rは、水素、炭素数1乃至4のアルキル基、又は置換若しくは無置換の環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表す。)
なお、一般式(G1)において、Ar、R、Rが置換基を有するアリール基である場合、当該置換基は、炭素数1乃至4のアルキル基又は環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基である。

(式中Rは、炭素数1乃至4のアルキル基又は置換若しくは無置換の環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表し、Rは、水素、炭素数1乃至4のアルキル基、又は置換若しくは無置換の環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表し、R11乃至R15は、水素、炭素数1乃至4のアルキル基、又は環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表す。)
なお、一般式(G2)において、R、Rが置換基を有するアリール基である場合、当該置換基は、炭素数1乃至4のアルキル基又は環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基である。

(式中Rは、水素、炭素数1乃至4のアルキル基、又は置換若しくは無置換の環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表し、R21乃至R25は、水素、炭素数1乃至4のアルキル基、又は環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表す。)
なお、一般式(G3)において、Rが置換基を有するアリール基である場合、当該置換基は、炭素数1乃至4のアルキル基又は環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基である。

(式中Rは、水素、炭素数1乃至4のアルキル基、又は置換若しくは無置換の環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表す。)
なお、一般式(G4)において、Rが置換基を有するアリール基である場合、当該置換基は、炭素数1乃至4のアルキル基又は環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基である。
なお、一般式(G1)〜(G4)におけるAr、R、Rの具体的な構造としては、構造式(1−1)〜構造式(1−17)に示す置換基が挙げられる。
また、一般式(G1)〜(G4)におけるR、Rの具体的な構造としては、構造式(2−1)〜構造式(2−8)に示す置換基も挙げられる。
さらに、一般式(G1)〜(G4)におけるRの具体的な構造としては、構造式(3−1)に示す置換基も挙げられる。
また、一般式(G2)におけるR11〜R15、及び一般式(G3)におけるR21〜R25の具体的な構造としては、構造式(4−1)〜構造式(4−20)に示す置換基が挙げられる。
上述したオキサジアゾール誘導体の具体例としては、構造式(100)〜構造式(132)に示されるオキサジアゾール誘導体を挙げることができる。但し、本発明はこれらに限定されない。
本発明の一態様であるオキサジアゾール誘導体の合成方法としては、種々の反応の適用が可能である。例えば、以下に示す合成反応を行うことによって、下記一般式(G1)で表される本発明の一態様であるオキサジアゾール誘導体を合成することができる。なお、本発明の一態様であるオキサジアゾール誘導体の合成方法は、以下の合成方法に限定されない。
<一般式(G1)で表されるオキサジアゾール誘導体の合成方法1>
一般式(G1)で表されるオキサジアゾール誘導体は、下記合成スキーム(A−1)の鈴木・宮浦反応により合成することができる。すなわち、ハロゲン化したオキサジアゾール化合物(化合物A1)と、9H−カルバゾール−3−ボロン酸誘導体(化合物B1)とを、塩基存在下においてパラジウム触媒を用いてカップリングすることで、一般式(G1)で表されるオキサジアゾール誘導体を得ることができる。
ハロゲン化したオキサジアゾール誘導体(化合物A1)は、式中Xがハロゲンに置き換わったオキサジアゾール誘導体である。なお、ハロゲンとしてはヨウ素、臭素等、反応性が高い元素を用いることが好ましい。
また、式中Arは、置換若しくは無置換の環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表し、Rは、炭素数1乃至4のアルキル基又は置換若しくは無置換の環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表し、Rは、水素、炭素数1乃至4のアルキル基、又は置換若しくは無置換の環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表す。なお、Ar、R、Rが置換基を有するアリール基である場合、当該置換基は、炭素数1乃至4のアルキル基又は環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基である。
合成スキーム(A−1)の鈴木・宮浦反応に用いることができるパラジウム触媒としては、酢酸パラジウム(II)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)等が挙げられる。なお、合成スキーム(A−1)において、用いることができるパラジウム触媒の配位子としては、トリ(オルトートリル)ホスフィン、トリフェニルホスフィン、及びトリシクロヘキシルホスフィン等が挙げられる。
合成スキーム(A−1)の鈴木・宮浦反応に用いることができる塩基としては、ナトリウム tert−ブトキシド等の有機塩基及び炭酸カリウム等の無機塩基等が挙げられる。
また、合成スキーム(A−1)の鈴木・宮浦反応に用いることができる溶媒としては、トルエンと水の混合溶媒、トルエンとエタノール等のアルコールと水の混合溶媒、キシレンと水の混合溶媒、キシレンとエタノール等のアルコールと水の混合溶媒、ベンゼンと水の混合溶媒、ベンゼンとエタノール等のアルコールと水の混合溶媒、及び1,2−ジメトキシエタン等のエーテル類と水の混合溶媒などが挙げられる。特に、トルエンと水、又はトルエンとエタノールと水の混合溶媒がより好ましい。
一般式(G2)〜(G4)で表したオキサジアゾール誘導体も、上述の反応式と同様の反応によって合成することができる。つまり、Arが適宜置き換わったハロゲン化したオキサジアゾール誘導体と、Rが適宜置き換わったカルバゾール誘導体とをカップリングすることにより、一般式(G2)〜(G4)で表したオキサジアゾール誘導体を合成することができる。
本実施の形態で示したオキサジアゾール誘導体は、オキサジアゾール環を有する。そのため、励起エネルギーが大きく、特に、三重項励起エネルギーが大きい。
本実施の形態で示したオキサジアゾール誘導体は、電子輸送性を有するオキサジアゾール環と、ホール輸送性を有するカルバゾール環とを有する。そのため、当該オキサジアゾール誘導体はバイポーラ性を有する。
(実施の形態2)
本実施の形態では、本発明の一態様であるオキサジアゾール誘導体を発光層に用いて形成した発光素子について図1を用いて説明する。
図1は、第1の電極101と、第2の電極103との間に発光層113を有するEL層102を挟んでなる発光素子を示した図である。発光層113には、実施の形態1で説明したオキサジアゾール誘導体が含まれている。
第1の電極101及び第2の電極103間に電圧を印加することにより、第1の電極101側から注入された正孔と、第2の電極103側から注入された電子とが、発光層113において再結合し、発光層113中の物質を励起状態にする。そして、励起状態の物質が基底状態に戻る際に発光する。なお、本実施の形態に示す発光素子において、第1の電極101は陽極として機能し、第2の電極103は陰極として機能する。
第1の電極101は、第1の電極101が陽極として機能する際は仕事関数の大きい(具体的には4.0eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ(ITO:Indium Tin Oxide)、シリコン若しくは酸化シリコンを含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛(IZO:Indium Zinc Oxide)、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム等が挙げられる。この他、金(Au)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、銅(Cu)、パラジウム(Pd)、チタン(Ti)等を用いることができる。
但し、EL層102のうち、第1の電極101に接して形成される層が、後述する有機化合物と電子受容体(アクセプター)とを混合してなる複合材料を用いて形成される場合には、第1の電極101に用いる物質は、仕事関数の大小に関わらず、様々な金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。例えば、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、アルミニウムを含む合金(AlSi)等も用いることもできる。
なお、第1の電極101は、例えばスパッタリング法又は蒸着法(真空蒸着法を含む)等により形成することができる。
第1の電極101上に形成されるEL層102は、少なくとも発光層113を有しており、また、実施の形態1で示したオキサジアゾール誘導体を含んで形成される。EL層102の一部には公知の物質を用いることもでき、低分子系化合物および高分子系化合物のいずれを用いることもできる。なお、EL層102を形成する物質には、有機化合物のみから成るものだけでなく、無機化合物を一部に含む構成も含めるものとする。
また、EL層102は、発光層113の他、図1に示すように正孔注入性の高い物質を含んでなる正孔注入層111、正孔輸送性の高い物質を含んでなる正孔輸送層112、電子輸送性の高い物質を含んでなる電子輸送層114、電子注入性の高い物質を含んでなる電子注入層115などを適宜組み合わせて積層することにより形成される。
正孔注入層111は、正孔注入性の高い物質を含む層である。正孔注入性の高い物質としては、モリブデン酸化物、チタン酸化物、バナジウム酸化物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物、銀酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等の金属酸化物を用いることができる。また、フタロシアニン(略称:HPc)、銅(II)フタロシアニン(略称:CuPc)、バナジルフタロシアニン(略称:VOPc)等のフタロシアニン系の化合物を用いることができる。
また、低分子の有機化合物である4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、4,4’−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DPAB)、4,4’−ビス(N−{4−[N’−(3−メチルフェニル)−N’−フェニルアミノ]フェニル}−N−フェニルアミノ)ビフェニル(略称:DNTPD)、1,3,5−トリス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ベンゼン(略称:DPA3B)、3−[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA1)、3,6−ビス[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA2)、3−[N−(1−ナフチル)−N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)アミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCN1)等の芳香族アミン化合物等を用いることができる。
さらに、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)を用いることもできる。例えば、ポリ(N−ビニルカルバゾール)(略称:PVK)、ポリ(4−ビニルトリフェニルアミン)(略称:PVTPA)、ポリ[N−(4−{N’−[4−(4−ジフェニルアミノ)フェニル]フェニル−N’−フェニルアミノ}フェニル)メタクリルアミド](略称:PTPDMA)ポリ[N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)ベンジジン](略称:Poly−TPD)などの高分子化合物が挙げられる。また、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS)、ポリアニリン/ポリ(スチレンスルホン酸)(PAni/PSS)等の酸を添加した高分子化合物を用いることができる。
また、正孔注入層111として、有機化合物と電子受容体(アクセプター)とを混合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子受容体によって有機化合物に正孔が発生するため、正孔注入性および正孔輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、発生した正孔の輸送に優れた材料(正孔輸送性の高い物質)であることが好ましい。
複合材料に用いる有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)など、種々の化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる有機化合物としては、正孔輸送性の高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。以下では、複合材料に用いることのできる有機化合物を具体的に列挙する。
複合材料に用いることのできる有機化合物としては、例えば、TDATA、MTDATA、DPAB、DNTPD、DPA3B、PCzPCA1、PCzPCA2、PCzPCN1、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPBまたはα−NPD)、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(略称:TPD)等の芳香族アミン化合物や、4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)、1,3,5−トリス[4−(N−カルバゾリル)フェニル]ベンゼン(略称:TCPB)、9−[4−(N−カルバゾリル)]フェニル−10−フェニルアントラセン(略称:CzPA)、1,4−ビス[4−(N−カルバゾリル)フェニル]−2,3,5,6−テトラフェニルベンゼン等のカルバゾール誘導体を用いることができる。
また、2−tert−ブチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:t−BuDNA)、2−tert−ブチル−9,10−ジ(1−ナフチル)アントラセン、9,10−ビス(3,5−ジフェニルフェニル)アントラセン(略称:DPPA)、2−tert−ブチル−9,10−ビス(4−フェニルフェニル)アントラセン(略称:t−BuDBA)、9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、9,10−ジフェニルアントラセン(略称:DPAnth)、2−tert−ブチルアントラセン(略称:t−BuAnth)、9,10−ビス(4−メチル−1−ナフチル)アントラセン(略称:DMNA)、9,10−ビス[2−(1−ナフチル)フェニル]−2−tert−ブチルアントラセン、9,10−ビス[2−(1−ナフチル)フェニル]アントラセン、2,3,6,7−テトラメチル−9,10−ジ(1−ナフチル)アントラセン等の芳香族炭化水素化合物を用いることができる。
さらに、2,3,6,7−テトラメチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン、9,9’−ビアントリル、10,10’−ジフェニル−9,9’−ビアントリル、10,10’−ビス(2−フェニルフェニル)−9,9’−ビアントリル、10,10’−ビス[(2,3,4,5,6−ペンタフェニル)フェニル]−9,9’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、2,5,8,11−テトラ(tert−ブチル)ペリレン、ペンタセン、コロネン、4,4’−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビフェニル(略称:DPVBi)、9,10−ビス[4−(2,2−ジフェニルビニル)フェニル]アントラセン(略称:DPVPA)等の芳香族炭化水素化合物を用いることができる。
また、複合材料に用いることのできる電子受容体としては、7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラフルオロキノジメタン(略称:F−TCNQ)、クロラニル等の有機化合物や、遷移金属酸化物を挙げることができる。また、元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
なお、上述したPVK、PVTPA、PTPDMA、Poly−TPD等の高分子化合物と、上述した電子受容体を用いて複合材料を形成し、正孔注入層111に用いてもよい。
正孔輸送層112は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送性の高い物質としては、NPB、TPD、4,4’−ビス[N−(9,9−ジメチルフルオレン−2−イル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DFLDPBi)、4,4’−ビス[N−(スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N―フェニルアミノ]ビフェニル(略称:BSPB)などの芳香族アミン化合物を用いることができる。ここに述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有する物質である。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
また、正孔輸送層112には、PVK、PVTPA、PTPDMA、Poly−TPDなどの高分子化合物を用いることもできる。
発光層113は、実施の形態1で示したオキサジアゾール誘導体をマトリクス(ホスト材料)として用い、該マトリクス中に発光性の高い物質(ゲスト材料)が分散された構造を有する。
蛍光性化合物をゲスト材料とする場合には、実施の形態1で示したオキサジアゾール誘導体よりも最低空軌道準位(LUMO準位)が低く、最高被占有軌道準位(HOMO準位)が高い蛍光性化合物を用いることが好ましい。例えば、N,N’−ビス[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]−N,N’−ジフェニルスチルベン−4,4’−ジアミン(略称:YGA2S)、4−(9H−カルバゾール−9−イル)−4’−(10−フェニル−9−アントリル)トリフェニルアミン(略称:YGAPA)、4−(9H−カルバゾール−9−イル)−4’−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)トリフェニルアミン(略称:2YGAPPA)、N,9−ジフェニル−N−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:PCAPA)、ペリレン、2,5,8,11−テトラ−tert−ブチルペリレン(略称:TBP)、4−(10−フェニル−9−アントリル)−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBAPA)、N,N’’−(2−tert−ブチルアントラセン−9,10−ジイルジ−4,1−フェニレン)ビス[N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン](略称:DPABPA)、N,9−ジフェニル−N−[4−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCAPPA)、N−[4−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)フェニル]−N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPAPPA)、N,N,N’,N’,N’’,N’’,N’’’,N’’’−オクタフェニルジベンゾ[g,p]クリセン−2,7,10,15−テトラアミン(略称:DBC1)、クマリン30、N−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)−N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCAPA)、N−[9,10−ビス(1,1’−ビフェニル−2−イル)−2−アントリル]−N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCABPhA)、N−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)−N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPAPA)、N−[9,10−ビス(1,1’−ビフェニル−2−イル)−2−アントリル]−N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPABPhA)、9,10−ビス(1,1’−ビフェニル−2−イル)−N−[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]−N−フェニルアントラセン−2−アミン(略称:2YGABPhA)、N,N,9−トリフェニルアントラセン−9−アミン(略称:DPhAPhA)クマリン545T、N,N’−ジフェニルキナクリドン、(略称:DPQd)、ルブレン、5,12−ビス(1,1’−ビフェニル−4−イル)−6,11−ジフェニルテトラセン(略称:BPT)、2−(2−{2−[4−(ジメチルアミノ)フェニル]エテニル}−6−メチル−4H−ピラン−4−イリデン)プロパンジニトリル(略称:DCM1)、2−{2−メチル−6−[2−(2,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5H−ベンゾ[ij]キノリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン−4−イリデン}プロパンジニトリル(略称:DCM2)、N,N,N’,N’−テトラキス(4−メチルフェニル)テトラセン−5,11−ジアミン(略称:p−mPhTD)、7,14−ジフェニル−N,N,N’,N’−テトラキス(4−メチルフェニル)アセナフト[1,2−a]フルオランテン−3,10−ジアミン(略称:p−mPhAFD)、2−{2−イソプロピル−6−[2−(1,1,7,7−テトラメチル−2,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5H−ベンゾ[ij]キノリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン−4−イリデン}プロパンジニトリル(略称:DCJTI)、2−{2−tert−ブチル−6−[2−(1,1,7,7−テトラメチル−2,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5H−ベンゾ[ij]キノリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン−4−イリデン}プロパンジニトリル(略称:DCJTB)、2−(2,6−ビス{2−[4−(ジメチルアミノ)フェニル]エテニル}−4H−ピラン−4−イリデン)プロパンジニトリル(略称:BisDCM)、2−{2,6−ビス[2−(8−メトキシ−1,1,7,7−テトラメチル−2,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5H−ベンゾ[ij]キノリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン−4−イリデン}プロパンジニトリル(略称:BisDCJTM)などが挙げられる。
また、燐光性化合物をゲスト材料とする場合には、実施の形態1で示したオキサジアゾール誘導体よりも三重項励起エネルギーが小さい燐光性化合物を用いることが好ましい。例えば、ビス[2−(3’,5’−ビストリフルオロメチルフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)ピコリナート(略称:Ir(CFppy)(pic))、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:FIracac)、トリス(2−フェニルピリジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(ppy))、ビス(2−フェニルピリジナト)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(ppy)(acac))、トリス(アセチルアセトナト)(モノフェナントロリン)テルビウム(III)(略称:Tb(acac)(Phen))、ビス(ベンゾ[h]キノリナト)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(bzq)(acac))、ビス(2,4−ジフェニル−1,3−オキサゾラト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(dpo)(acac))、ビス[2−(4’−パーフルオロフェニルフェニル)ピリジナト]イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(p−PF−ph)(acac))、ビス(2−フェニルベンゾチアゾラト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(bt)(acac))、ビス[2−(2’−ベンゾ[4,5−α]チエニル)ピリジナト−N,C3’]イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(btp)(acac))、ビス(1−フェニルイソキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(piq)(acac))、(アセチルアセトナト)ビス[2,3−ビス(4−フルオロフェニル)キノキサリナト]イリジウム(III)(略称:Ir(Fdpq)(acac))、(アセチルアセトナト)ビス(2,3,5−トリフェニルピラジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(tppr)(acac))、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H,23H−ポルフィリン白金(II)(略称:PtOEP)、トリス(1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオナト)(モノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:Eu(DBM)(Phen))、トリス[1−(2−テノイル)−3,3,3−トリフルオロアセトナト](モノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:Eu(TTA)(Phen))等の有機金属錯体が挙げられる。
実施の形態1で示したオキサジアゾール誘導体は、バイポーラ性を有している。そのため、発光層113のホスト材料に用いることにより、キャリア輸送性の高い発光層とすることができる。
また、発光性の物質(ゲスト材料)を分散させるための物質(ホスト材料)は複数種用いることができる。よって、発光層113は、実施の形態1で示したオキサジアゾール誘導体以外に、第2のホスト材料を含んでいても良い。
また、ここでは実施の形態1で示したオキサジアゾール誘導体をホスト材料として適用した発光素子を示したが、当該オキサジアゾール誘導体は、発光性の物質(ゲスト材料)として用いることもできる。
電子輸送層114は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送層114には、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq)、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Almq)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム(略称:BeBq)、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンズオキサゾラト]亜鉛(略称:Zn(BOX))、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(4−フェニルフェノラト)アルミニウム(略称:BAlq)、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(略称:Zn(BTZ))などの金属錯体が挙げられる。また、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)、1,3−ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD−7)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−フェニル−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−(4−エチルフェニル)−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:p−EtTAZ)、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称:BCP)、4,4’−ビス(5−メチルベンゾオキサゾール−2−イル)スチルベン(略称:BzOs)などの複素芳香族化合物も用いることができる。また、ポリ(2,5−ピリジン−ジイル)(略称:PPy)、ポリ[(9,9−ジヘキシルフルオレン−2,7−ジイル)−co−(ピリジン−3,5−ジイル)](略称:PF−Py)、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−co−(2,2’−ビピリジン−6,6’−ジイル)](略称:PF−BPy)のような高分子化合物を用いることもできる。ここに述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の電子移動度を有する物質である。
また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
電子注入層115は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層115には、フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF)、リチウム酸化物(LiOx)等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウム(ErF)のような希土類金属化合物を用いることができる。また、上述した電子輸送層114を構成する物質を用いることもできる。
また、電子注入層115として、有機化合物と電子供与体(ドナー)とを混合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発生するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましい。例えば、上述した電子輸送層114を構成する物質(金属錯体や複素芳香族化合物等)を用いることができる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具体的には、アルカリ金属、アルカリ土類金属、又は希土類金属が好ましく、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン(略称:TTF)等の有機化合物を用いることもできる。
なお、上述した正孔注入層111、正孔輸送層112、発光層113、電子輸送層114、電子注入層115は、それぞれ、蒸着法(真空蒸着法を含む)、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
第2の電極103は、第2の電極103が陰極として機能する際は仕事関数の小さい(好ましくは3.8eV以下)金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物などを用いて形成することができる。具体的には、元素周期表の第1族または第2族に属する元素、すなわちリチウム(Li)やセシウム(Cs)等のアルカリ金属、およびマグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金(MgAg、AlLi)の他、ユーロピウム(Eu)、イッテルビウム(Yb)等の希土類金属およびこれらを含む合金、アルミニウム(Al)や銀(Ag)などを用いることができる。
但し、EL層102のうち、第2の電極103に接して形成される層が、上述する有機化合物と電子供与体(ドナー)とを混合してなる複合材料を用いる場合には、仕事関数の大小に関わらず、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、ITO、シリコン若しくは酸化シリコンを含有した酸化インジウム−酸化スズ等様々な導電性材料を用いることができる。
なお、第2の電極103を形成する場合には、真空蒸着法又はスパッタリング法を用いることができる。また、銀ペーストなどを用いる場合には、塗布法やインクジェット法などを用いることができる。
上述した発光素子は、第1の電極101と第2の電極103との間に生じた電位差により電流が流れ、EL層102において正孔と電子とが再結合することにより発光する。この発光は、第1の電極101または第2の電極103のいずれか一方または両方を通って外部に取り出される。従って、第1の電極101または第2の電極103のいずれか一方、または両方が透光性を有する電極となる。
なお、本実施の形態で示した発光素子を用いて、パッシブマトリクス型の表示装置や、薄膜トランジスタ(TFT)によって発光素子の駆動が制御されたアクティブマトリクス型の表示装置を作製することができる。
なお、アクティブマトリクス型の表示装置を作製する場合におけるTFTの構造は、特に限定されない。例えば、スタガ型や逆スタガ型のTFTを適宜用いることができる。また、TFT基板に形成される駆動用回路についても、N型およびP型のTFTからなるものでもよいし、N型のTFTまたはP型のTFTのいずれか一方のみからなるものであってもよい。さらに、TFTに用いられる半導体膜の材料は特に限定されない。例えば、シリコン、ゲルマニウム等の第14族元素によって構成される半導体膜や酸化物半導体膜を用いることができる。同様に、TFTに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定されない。例えば、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜を用いることができる。
本実施の形態で示した発光素子は、実施の形態1で示したバイポーラ性を有するオキサジアゾール誘導体を用いて発光層113が形成されることから、電流効率などの素子効率を向上させることができる。
なお、本実施の形態では、実施の形態1で示したオキサジアゾール誘導体を用いて形成された発光層を有する発光素子について示したが、当該オキサジアゾール誘導体を用いて形成される発光素子は、この構成に限定されない。例えば、バイポーラ性を有する当該オキサジアゾール誘導体は、正孔輸送層又は電子輸送層に適用することも可能であり、正孔輸送層又は電子輸送層が当該オキサジアゾール誘導体を用いて形成された発光素子も本発明の一態様である。同様に、バイポーラ性を有する当該オキサジアゾール誘導体は、有機化合物と電子受容体(アクセプター)とを混合してなる正孔注入層、又は有機化合物と電子供与体(ドナー)とを混合してなる電子注入層における有機化合物として適用することも可能であり、正孔注入層又は電子注入層に含まれる有機化合物として当該オキサジアゾール誘導体が適用された発光素子も本発明の一態様である。
(実施の形態3)
本実施の形態では、複数の発光層を有する発光素子について図2を用いて説明する。具体的には、複数の発光層が設けられ、且つそれぞれの発光層から異なる波長の光を発光させることで、複数色が混合された光を発光する発光素子について説明する。
図2に示した発光素子は、第1の電極201と第2の電極203の間に第1の発光層213と第2の発光層215を有するEL層202が設けられている。当該発光素子は、第1の発光層213における発光と第2の発光層215における発光が混合された光を発光する。なお、第1の発光層213と第2の発光層215との間には、分離層214を設けることが好ましい。
第1の電極201の電位が第2の電極203の電位よりも高くなるように電圧を印加すると、第1の電極201と第2の電極203との間に電流が流れ、第1の発光層213、第2の発光層215、または分離層214において正孔と電子とが再結合する。再結合に伴い生じたエネルギーは、第1の発光層213と第2の発光層215の両方に分配され、第1の発光層213に含まれた第1の発光物質と、第2の発光層215に含まれた第2の発光物質とを励起状態にする。そして、励起状態になった第1の発光物質と第2の発光物質は、それぞれ基底状態に戻るときに発光する。
第1の発光層213には、ペリレン、2,5,8,11−テトラ(tert−ブチル)ペリレン(略称:TBP)、DPVBi、4,4’−ビス[2−(N−エチルカルバゾール−3−イル)ビニル]ビフェニル(略称:BCzVBi)、BAlq、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)ガリウムクロリド(GamqCl)などの蛍光性化合物や、ビス{2−[3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ピリジナト−N,C2’}イリジウム(III)ピコリナート(略称:Ir(CFppy)(pic))、ビス[2−(4,6−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:FIr(acac))、ビス[2−(4,6−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)ピコリナート(略称:FIrpic)、ビス[2−(4,6−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)テトラ(1−ピラゾリル)ボラート(略称:FIr6)などの燐光性化合物に代表される第1の発光物質が含まれており、450〜510nmに発光スペクトルのピークを有する発光(すなわち、青色〜青緑色)が得られる。
また、第1の発光層213の構成は、第1の発光物質が蛍光性化合物の場合、第1の発光物質よりも大きい一重項励起エネルギーを有する物質を第1のホスト材料として用い、第1の発光物質をゲスト材料として分散してなる層であることが好ましい。また、第1の発光物質が燐光性化合物の場合、第1の発光物質よりも大きい三重項励起エネルギーを有する物質を第1のホスト材料として用い、第1の発光物質をゲスト材料として分散してなる層であることが好ましい。第1のホスト材料としては、先に述べたNPB、CBP、TCTA等の他、DNA、t−BuDNA等を用いることができる。なお、一重項励起エネルギーとは、基底状態と一重項励起状態とのエネルギー差である。また、三重項励起エネルギーとは、基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差である。
一方、第2の発光層215は、実施の形態1のオキサジアゾール誘導体をホスト材料とする発光層である。具体的な第2の発光層215の構成は、実施の形態2で示した発光層113と同様の構成とすればよい。
また、分離層214は、上述したTPAQn、NPB、CBP、TCTA、Znpp、ZnBOX等を用いて形成することができる。分離層214を設けることで、第1の発光層213と第2の発光層215のいずれか一方のみの発光強度が強くなってしまうという不具合を防ぐことができる。ただし、分離層214は必ずしも必要ではなく、第1の発光層213の発光強度と第2の発光層215の発光強度との割合を調節するため、適宜設ければよい。
なお、本実施の形態では、第2の発光層215に実施の形態1で示したオキサジアゾール誘導体をホスト材料とした発光層を用い、第1の発光層213に他の材料をホスト材料とした発光層を適用したが、逆に第1の発光層213に実施の形態1で示したオキサジアゾール誘導体をホスト材料とした発光層を用い、第2の発光層215に他の物質をホスト材料とした発光層を適用してもよい。
また、本実施の形態では、図2のように2つの発光層が設けられた発光素子について記載しているが、発光層の層数は2つに限定されるものでは無い。例えば、発光層が3層設けられた発光素子であってもよい。そして、それぞれの発光層からの発光が混合されればよい。その結果、例えば、補色の関係にある2色(若しくは3色)を混合することで白色発光が得られる。なお、補色とは、混合すると無彩色になる色同士の関係をいう。
なお、第1の電極201は、実施の形態2で述べた第1の電極101と同様の構成とすればよい。また、第2の電極203も、実施の形態2で述べた第2の電極103と同様の構成とすればよい。
また、本実施の形態では、図2に示すように、正孔注入層211、正孔輸送層212、電子輸送層216、電子注入層217を設けているが、これらの層の構成に関しても、実施の形態2で述べた各層の構成を適用すればよい。ただし、これらの層は必ずしも必要ではなく、素子の特性に応じて適宜設ければよい。
本実施の形態で示した発光素子は、実施の形態1で示したバイポーラ性を有するオキサジアゾール誘導体を用いて第2の発光層215が形成される。そのため、発光素子の電流効率を向上させることができる。
(実施の形態4)
本実施の形態では、EL層を複数有する構造の発光素子について図3を用いて説明する。該発光素子は、第1の電極301と第2の電極304との間に、複数のEL層(第1のEL層302、第2のEL層303)を有する積層型素子である。なお、本実施の形態では、EL層が2層の場合について示すが、3層以上としても良い。
本実施の形態において、第1の電極301は、陽極として機能する電極であり、第2の電極304は陰極として機能する電極である。なお、第1の電極301および第2の電極304は、実施の形態2で示した第1の電極101および第2の電極103と同様な構成を用いることができる。また、複数のEL層(第1のEL層302、第2のEL層303)が実施の形態2で示したEL層102と同様な構成であっても良いが、いずれかが同様の構成であっても良い。すなわち、第1のEL層302と第2のEL層303は、同じ構成であっても異なる構成であってもよく、その構成は実施の形態2で示したEL層102と同様なものを適用することができる。
また、複数のEL層(第1のEL層302、第2のEL層303)の間には、電荷発生層305が設けられている。電荷発生層305は、第1の電極301と第2の電極304の間に電圧を印加したときに、一方のEL層に電子を注入し、他方のEL層に正孔を注入する機能を有する。本実施の形態の場合には、第1の電極301に第2の電極304よりも電位が高くなるように電圧を印加すると、電荷発生層305から第1のEL層302に電子が注入され、第2のEL層303に正孔が注入される。
なお、電荷発生層305は、光の取り出し効率の点から、透光性を有することが好ましい。また、電荷発生層305は、第1の電極301や第2の電極304よりも低い導電率であっても機能する。
電荷発生層305は、正孔輸送性の高い有機化合物に電子受容体(アクセプター)が添加された構成であっても、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体(ドナー)が添加された構成であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていても良い。
正孔輸送性の高い有機化合物に電子受容体が添加された構成とする場合において、正孔輸送性の高い有機化合物としては、例えば、NPBやTPD、TDATA、MTDATA、BSPBなどの芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有する物質である。
また、電子受容体としては、F−TCNQ、クロラニル等を挙げることができる。また、遷移金属酸化物を挙げることができる。また元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
一方、電子輸送性の高い有機化合物に電子供与体が添加された構成とする場合において、電子輸送性の高い有機化合物としては、例えば、Alq、Almq、BeBq、BAlqなど、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等を用いることができる。また、この他、Zn(BOX)、Zn(BTZ)などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、PBDやOXD−7、TAZ、BPhen、BCPなども用いることができる。ここに述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の電子移動度を有する物質である。
また、電子供与体としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属または元素周期表における第13族に属する金属、およびその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体的には、リチウム(Li)、セシウム(Cs)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、イッテルビウム(Yb)、インジウム(In)、酸化リチウム、炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物を電子供与体として用いてもよい。
なお、上述した材料を用いて電荷発生層305を形成することにより、EL層が積層された場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。
本実施の形態では、2つのEL層を有する発光素子について説明したが、3つ以上のEL層を積層した発光素子についても、同様に適用することが可能である。本実施の形態で示した発光素子のように、一対の電極間に複数のEL層を電荷発生層で仕切って配置することで、電流密度を低く保ったまま、高輝度領域での発光が可能である。電流密度を低く保てるため、長寿命素子を実現できる。また、照明を応用例とした場合は、電極材料の抵抗による電圧降下を小さくできるので、大面積での均一発光が可能となる。また、低電圧駆動が可能で消費電力が低い表示装置を実現することができる。
また、それぞれのEL層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、2つのEL層を有する発光素子において、第1のEL層の発光色と第2のEL層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。
また、3つのEL層を有する発光素子の場合でも同様であり、例えば、第1のEL層の発光色が赤色であり、第2のEL層の発光色が緑色であり、第3のEL層の発光色が青色である場合、発光素子全体としては、白色発光を得ることができる。
本実施の形態で示した発光素子は、複数のEL層を有する。また、複数のEL層の少なくとも一つは、実施の形態2又は3で示した発光層を有する。そのため、発光素子の電流効率を向上させることができる。
(実施の形態5)
本実施の形態では、発光素子を用いて作製されるパッシブマトリクス型の表示装置、およびアクティブマトリクス型の表示装置について説明する。
図4、図5にパッシブマトリクス型の表示装置の例を示す。
パッシブマトリクス型(単純マトリクス型ともいう)の表示装置は、ストライプ状(帯状)に並列された複数の陽極と、ストライプ状に並列された複数の陰極とが互いに直交するように設けられており、その交差部に発光層が挟まれた構造となっている。従って、選択された陽極と選択された陰極との交点にあたる発光層に電圧が印加され、当該発光層が発光することになる。
図4(A)乃至図4(C)は、封止前における画素部の上面図を示す図であり、図4(D)は、図4(A)乃至図4(C)中の鎖線A−A’で切断した断面に対応する断面図である。
基板401上には、下地絶縁層として絶縁層402を形成する。なお、下地絶縁層が必要でなければ特に形成しなくともよい。絶縁層402上には、ストライプ状に複数の第1の電極403が等間隔で配置されている(図4(A)参照)。
また、第1の電極403上には、各画素に対応する開口部を有する隔壁404が設けられ、開口部を有する隔壁404は絶縁材料(感光性または非感光性の有機材料(ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジストまたはベンゾシクロブテン)、またはSOG(Spin On Glass)膜(例えば、アルキル基を含むSiOx膜))で構成されている。なお、各画素に対応する開口部405が発光領域となる(図4(B)参照)。
開口部を有する隔壁404上に、第1の電極403と交差する互いに平行な複数の逆テーパ状の隔壁406が設けられる(図4(C)参照)。逆テーパ状の隔壁406はフォトリソグラフィ法によって形成することができる。ここでは、露光により現像液に対する溶解性が低下するネガ型感光性樹脂を用い、該感光性樹脂を露光、現像することにより隔壁406を形成する。
図4(C)に示すように逆テーパ状の隔壁406を形成した後、図4(D)に示すようにEL層407及び第2の電極408を順次形成する。開口部を有する隔壁404及び逆テーパ状の隔壁406を合わせた高さは、EL層407及び第2の電極408の膜厚より大きくなるように設定されているため、図4(D)に示すように複数の領域に分離されたEL層407と、第2の電極408とが形成される。なお、複数に分離された領域は、それぞれ電気的に独立している。
第2の電極408は、第1の電極403と交差する方向に伸長する互いに平行なストライプ状の電極である。なお、逆テーパ状の隔壁406上にもEL層407を形成する層及び第2の電極408を形成する導電層の一部が形成されるが、EL層407、及び第2の電極408とは分断されている。
なお、本実施の形態における第1の電極403及び第2の電極408は、一方が陽極であり、他方が陰極であればどちらであっても良い。なお、EL層407を構成する積層構造については、電極の極性に応じて適宜調整すればよい。
また、必要であれば、基板401に封止缶やガラス基板などの封止材をシール材などの接着剤で貼り合わせて封止し、発光素子が密閉された空間に配置されるようにしても良い。これにより、発光素子の劣化を防止することができる。なお、密閉された空間には、充填材や、乾燥した不活性ガスを充填しても良い。さらに、水分などによる発光素子の劣化を防ぐために基板と封止材との間に乾燥材などを封入してもよい。乾燥剤によって微量な水分が除去され、十分乾燥される。なお、乾燥剤としては、酸化カルシウムや酸化バリウムなどのようなアルカリ土類金属の酸化物のような化学吸着によって水分を吸収する物質を用いることが可能である。その他の乾燥剤として、ゼオライトやシリカゲル等の物理吸着によって水分を吸着する物質を用いてもよい。
次に、図4(A)乃至図4(D)に示したパッシブマトリクス型の表示装置にFPCなどを実装した場合の上面図を図5に示す。
図5において、画像表示を構成する画素部は、走査線群とデータ線群が互いに直交するように交差している。
ここで、図4における第1の電極403が、図5の走査線503に相当し、図4における第2の電極408が、図5のデータ線508に相当し、逆テーパ状の隔壁406が隔壁506に相当する。データ線508と走査線503の間には、図4のEL層407が挟まれており、領域505で示される交差部が画素1つ分となる。
なお、走査線503は配線端で接続端子509と電気的に接続され、接続端子509が入力端子510を介してFPC511bに接続される。また、データ線508は入力端子512を介してFPC511aに接続される。
また、必要であれば、射出面に偏光板、又は円偏光板(楕円偏光板を含む)、位相差板(λ/4板、λ/2板)、カラーフィルタなどの光学フィルムを適宜設けてもよい。また、偏光板又は円偏光板に反射防止膜を設けてもよい。例えば、表面の凹凸により反射光を拡散し、映り込みを低減できるアンチグレア処理を施すことができる。
なお、図5では、駆動回路を基板501上に設けない例を示したが、基板501上に駆動回路を有するICチップを実装させてもよい。
また、ICチップを実装させる場合には、画素部の周辺(外側)の領域に、画素部へ各信号を伝送する駆動回路が形成されたデータ線側IC、走査線側ICをCOG方式によりそれぞれ実装する。COG方式以外の実装技術としてTCPやワイヤボンディング方式を用いて実装してもよい。TCPはTABテープにICを実装したものであり、TABテープを素子形成基板上の配線に接続してICを実装する。データ線側IC、および走査線側ICは、シリコン基板を用いたものであってもよいし、ガラス基板、石英基板もしくはプラスチック基板上にTFTで駆動回路を形成したものであってもよい。
次に、アクティブマトリクス型の表示装置の例について、図6を用いて説明する。なお、図6(A)は表示装置を示す上面図であり、図6(B)は図6(A)を鎖線A−A’で切断した断面図である。本実施の形態に係るアクティブマトリクス型の表示装置は、素子基板601上に設けられた画素部602と、駆動回路部(ソース側駆動回路)603と、駆動回路部(ゲート側駆動回路)604と、を有する。画素部602、駆動回路部603、及び駆動回路部604は、シール材605によって、素子基板601と封止基板606の間に封止されている。
また、素子基板601上には、駆動回路部603、及び駆動回路部604に外部からの信号(例えば、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、又はリセット信号等)や電位を伝達する外部入力端子を接続するための引き回し配線607が設けられる。ここでは、外部入力端子としてFPC(フレキシブルプリントサーキット)608を設ける例を示している。なお、ここではFPC608しか図示されていないが、FPC608にプリント配線基板(PWB)が取り付けられていても良い。本明細書における表示装置には、表示装置本体だけでなく、それにFPCもしくはPWBが取り付けられた状態をも含むものとする。
次に、断面構造について図6(B)を用いて説明する。素子基板601上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、ソース側駆動回路である駆動回路部603と、画素部602とが示されている。
駆動回路部603は、nチャネル型TFT609と、pチャネル型TFT610とを組み合わせたCMOS回路が形成される例を示している。なお、駆動回路部を形成する回路は、種々のCMOS回路、PMOS回路、もしくはNMOS回路で形成しても良い。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形成した駆動回路一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上ではなく外部に駆動回路を形成することもできる。
また、画素部602は、スイッチング用TFT611と、電流制御用TFT612と、電流制御用TFT612の配線(ソース電極又はドレイン電極)に電気的に接続された陽極613とを含む複数の画素により形成される。なお、陽極613の端部を覆って絶縁物614が形成されている。ここでは、絶縁物614は、ポジ型の感光性アクリル樹脂を用いることにより形成する。
また、上層に積層形成される膜の被覆性を良好なものとするため、絶縁物614の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにするのが好ましい。例えば、絶縁物614の材料としてポジ型の感光性アクリル樹脂を用いた場合、絶縁物614の上端部に曲率半径(0.2μm〜3μm)を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物614として、感光性を有し、特定波長の光によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは特定波長の光によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができ、有機化合物に限らず無機化合物、例えば、酸化シリコン、酸窒化シリコン等を使用することができる。
陽極613上には、EL層615及び陰極616が積層形成されている。なお、陽極613をITO膜とし、陽極613と接続する電流制御用TFT612の配線として窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜との積層膜、或いは窒化チタン膜、アルミニウムを主成分とする膜、窒化チタン膜との積層膜を適用すると、配線としての抵抗も低く、ITO膜との良好なオーミックコンタクトがとれる。なお、ここでは図示しないが、陰極616は外部入力端子であるFPC608に電気的に接続されている。
なお、EL層615は、少なくとも発光層が設けられており、発光層の他に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、及び電子注入層を適宜設ける構成とする。陽極613、EL層615及び陰極616との積層構造で、発光素子617が形成されている。
また、図6(B)に示す断面図では発光素子617を1つのみ図示しているが、画素部602において、複数の発光素子がマトリクス状に配置されているものとする。画素部602には、3種類(R、G、B)の発光が得られる発光素子をそれぞれ選択的に形成し、フルカラー表示可能な表示装置を形成することができる。また、カラーフィルタと組み合わせることによってフルカラー表示可能な表示装置としてもよい。
さらにシール材605で封止基板606を素子基板601と貼り合わせることにより、素子基板601、封止基板606、およびシール材605で囲まれた空間618に発光素子617が備えられた構造になっている。なお、空間618には、不活性気体(窒素やアルゴン等)が充填される場合の他、シール材605で充填される構成も含むものとする。
なお、シール材605にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板606に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、FRP(Fiberglass−Reinforced Plastics)、PVF(ポリビニルフロライド)、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
以上のようにして、アクティブマトリクス型の表示装置を得ることができる。
本実施の形態の表示装置は、実施の形態2乃至4で示した電流効率の高い発光素子を用いて形成される。そのため、表示装置の消費電力を低減することができる。
(実施の形態6)
本実施の形態では、発光素子を用いて作製される照明装置の一例について、図7を用いて説明する。
照明装置の一例としては、室内に設置されるダウンライト、ペンダントライト、シーリングライト、ブラケットライト等の設置型の室内用照明装置、デスクやテーブルに置かれるスタンドライトなどの可動型の室内照明装置、主に屋外で使用されるヘッドランプ、ペンライト、ハンドランプなどの照明装置が挙げられる。
図7(A)は、スタンドライトの一例を示している。スタンドライト700は、照明部701、傘702、可変アーム703、支柱704、台705、及び電源スイッチ706を有する。なお、照明部701には、実施の形態2乃至4で示した発光素子が用いられている。
図7(B)は、ハンドランプの一例を示している。ハンドランプ710は、筐体711、照明部712、及びスイッチ713を有する。なお、照明部712には、実施の形態2乃至4で示した発光素子が用いられている。
図7(C)は、室内用照明装置の一例を示している。発光素子は大面積化も可能であるため、シーリングライト721として用いることができる。また、ロール型の照明装置722として用いることもできる。なお、図7(C)に示すように、室内の照明装置を備えた部屋で、図7(A)で説明したスタンドライト723(スタンドライト700)を併用してもよい。
本実施の形態の照明装置は、実施の形態2乃至4で示した電流効率の高い発光素子を用いて形成される。そのため、照明装置の消費電力を低減することができる。
(実施の形態7)
本実施の形態では、発光素子を用いて作製される電子機器の一例について図8を用いて説明する。
発光素子を用いて作製された電子機器の一例としては、例えば、テレビジョン装置(テレビ、またはテレビジョン受信機ともいう)、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラなどのカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機(携帯電話、携帯電話装置ともいう)、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図8に示す。
図8(A)は、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置800は、筐体801の中央部に表示部802が組み込まれ、隅に照明部803が組み込まれている。表示部802は、映像を表示することが可能であり、照明部803は、表示部802の映像表示時に点灯することが可能である。なお、テレビジョン装置800は、実施の形態2乃至4に示した発光素子を表示部802、照明部803の両方、又はどちらか一方に用いている。また、ここでは、スタンド804により筐体801を支持した構成を示している。
テレビジョン装置800の操作は、筐体801が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機805により行うことができる。リモコン操作機805が備える操作キー806により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部802に表示される映像を操作することができる。また、リモコン操作機805に、当該リモコン操作機805から出力する情報を表示する表示部807を設ける構成としてもよい。
なお、テレビジョン装置800は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線または無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向(送信者から受信者)または双方向(送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など)の情報通信を行うことも可能である。
図8(B)は、コンピュータの一例を示している。コンピュータ810は、本体811、筐体812、表示部813、キーボード814、外部接続ポート815、ポインティングデバイス816等を含む。なお、コンピュータ810は、実施の形態2乃至4に示した発光素子を表示部813に用いている。
図8(C)は、携帯型遊技機の一例を示している。携帯型遊技機820は、筐体821と筐体822の2つの筐体で構成されており、連結部823により、開閉可能に連結されている。筐体821には表示部824が組み込まれ、筐体822には表示部825および照明部828が組み込まれている。また、図8(C)に示す携帯型遊技機820は、その他、スピーカ部826、記録媒体挿入部827、入力手段(操作キー829、接続端子830、センサ831(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい、又は赤外線、を測定する機能を含むもの))等を備えている。もちろん、携帯型遊技機の構成は上述のものに限定されず、少なくとも表示部824、表示部825、および照明部828の少なくとも一つに実施の形態2乃至4に示した発光素子を用いていればよく、その他付属設備が適宜設けられた構成とすることができる。図8(C)に示す携帯型遊技機820は、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能や、他の携帯型遊技機と無線通信を行って情報を共有する機能を有する。なお、図8(C)に示す携帯型遊技機820が有する機能はこれに限定されず、様々な機能を有することができる。
図8(D)は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機840は、筐体841に組み込まれた表示部842の他、操作ボタン843、外部接続ポート844、スピーカ845、マイク846などを備えている。なお、携帯電話機840は、実施の形態2乃至4に示した発光素子を表示部842に用いている。
図8(D)に示す携帯電話機840は、表示部842を指などで触れることで、情報を入力することができる。また、電話を掛ける、或いはメールを打つなどの操作は、表示部842を指などで触れることにより行うことができる。
表示部842の画面は主として3つのモードがある。第1は、画像の表示を主とする表示モードであり、第2は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第3は表示モードと入力モードの2つのモードが混合した表示+入力モードである。
例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部842を文字の入力を主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合、表示部842の画面のほとんどにキーボードまたは番号ボタンを表示させることが好ましい。
また、携帯電話機840内部に、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、携帯電話機840の向き(縦か横か)を判断して、表示部842の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。
また、画面モードの切り替えは、表示部842を触れること、又は筐体841の操作ボタン843の操作により行われる。また、表示部842に表示される画像の種類によって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部842に表示する画像信号が動画のデータであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。
また、入力モードにおいて、表示部842の光センサで検出される信号を検知し、表示部842のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モードから表示モードに切り替えるように制御してもよい。
表示部842は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部842に掌や指を触れることで、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。また、表示部に近赤外光を発光するバックライトまたは近赤外光を発光するセンシング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。
本実施の形態で示した照明装置および電子機器は、実施の形態2乃至4で示した発光素子を備える。そのため、消費電力を低減することができる。
本実施例では、下記構造式(100)で表されるオキサジアゾール誘導体、9−フェニル−3−[4−(5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:PCO11)の合成方法について説明する。
2−(4−ブロモフェニル)−5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール(化合物a1)3.0g(10mmol)、9−フェニル−9H−カルバゾール−3−ボロン酸(化合物b1)3.4g(12mmol)、酢酸パラジウム(II)0.010g(0.045mmol)、およびトリ(オルト−トリル)ホスフィン0.030g(0.99mmol)を50mL三口フラスコに入れた。さらに、当該50mLフラスコ内に、2M 炭酸カリウム水溶液30mL及びトルエン60mLを加えた。次いで、得られた混合物を減圧脱気し、当該50mL三口フラスコ内を窒素置換した後、窒素気流下において100℃で5時間撹拌した。撹拌後、混合物にトルエンを加え懸濁液を得た。該懸濁液を水で洗浄した後、有機層に硫酸マグネシウムを加え乾燥させ、さらにセライト(和光純薬工業株式会社、カタログ番号:531−16855)による吸引ろ過を行い、ろ液を得た。該ろ液を濃縮して得た化合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。カラムクロマトグラフィーはまずトルエンを展開溶媒として用い、次いでトルエン:酢酸エチル=9:1の混合溶媒を展開溶媒として用いることにより行った。得られたフラクションを濃縮して得た化合物をクロロホルムとヘキサンの混合溶媒で再結晶したところ、粉末状白色固体を収量2.2g、収率48%で得た。本実施例の合成スキーム(a−1)を以下に示す。
得られた固体2.2gの昇華精製をトレインサブリメーション法により行った。昇華精製は7.0Paの減圧下、アルゴンの流量を3.0mL/minとして260℃で17時間行った。収量1.4gで収率は64%であった。
上記方法によって得られた化合物を核磁気共鳴法(NMR)により測定したデータを以下に示す。H NMR(CDCl,300MHz):δ=7.29−7.73(m,13H)、7.89(d,J=8.8Hz,2H)、8.16−8.26(m,5H)、8.42(s,1H)。
また、上記方法によって得られた化合物のH NMRチャートを図9(A)、(B)に示す。なお、図9(B)は、図9(A)における7.0ppm〜8.5ppmの範囲を拡大して表したチャートである。測定結果から上述の構造式(100)で表されたオキサジアゾール誘導体である9−フェニル−3−[4−(5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:PCO11)が得られたことが分かった。
PCO11の吸収スペクトルおよび発光スペクトルを紫外線可視分光光度計により測定した結果を図10(A)、(B)に示す。なお、PCO11の吸収スペクトルおよび発光スペクトルは、石英セルにPCO11のジクロロメタン溶液を入れたサンプルおよびPCO11を石英基板上に蒸着させた薄膜サンプルに対して測定を行った。具体的には、図10(A)が溶液サンプルから得られたスペクトルであり、図10(B)が薄膜サンプルから得られたスペクトルである。また、吸収スペクトルについてはPCO11由来の吸収スペクトルのみを評価するため、溶液サンプルでは石英セルにジクロロメタンのみを入れて測定した吸収スペクトルを、薄膜サンプルでは石英基板の吸収スペクトルを、それぞれ実際に得られた吸収スペクトルから差し引いた吸収スペクトルを図10(A)、(B)に示している。
図10(A)、(B)では、横軸が波長(nm)、縦軸が強度(任意単位)を表す。ジクロロメタン溶液をサンプルとした場合、329nmに吸収ピークが見られ、最大発光波長は436nm(励起波長340nm)に見られた(図10(A)参照)。薄膜をサンプルとした場合、344nmに吸収ピークが見られ、最大発光波長は436nm(344nm)に見られた(図10(B)参照)。
PCO11の薄膜サンプルに対してHOMO準位とLUMO準位を測定した結果について示す。具体的には、まず、大気中の光電子分光法(理研計器社製、AC−2)で測定したイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算した値をHOMO準位とした。次いで、図10(b)に示した吸収スペクトルのデータを基に直接遷移を仮定したTaucプロットから吸収端を求め、該吸収端のエネルギーを光学的エネルギーギャップとしてHOMO準位に加算した値をLUMO準位とした。その結果、PCO11のHOMO準位は、―5.53eVであり、LUMO準位は、―2.23eVであった(光学的エネルギーギャップは、3.20eVであった)。よって、PCO11は大きなエネルギーギャップを有する物質であることが分かった。
PCO11の酸化還元反応特性を測定した結果を図11(A)、(B)に示す。なお、図11(A)は、酸化反応特性を示す図であり、図11(B)は、還元反応特性を示す図である。また、酸化還元反応特性は、サイクリックボルタンメトリ(CV)測定によって調べた。また、測定には、電気化学アナライザー(ビー・エー・エス(株)製、型番:ALSモデル600A)を用いた。
CV測定における溶液は、溶媒として脱水ジメチルホルムアミド(DMF)((株)アルドリッチ製、99.8%、カタログ番号;22705−6)を用い、支持電解質である過塩素酸テトラ−n−ブチルアンモニウム(n−BuNClO)((株)東京化成製、カタログ番号;T0836)を100mmol/Lの濃度となるように溶解させ、さらに測定対象であるPCO11を1mmol/Lの濃度となるように調製した。また、作用電極としては白金電極(ビー・エー・エス(株)製、PTE白金電極)を、補助電極としては白金電極(ビー・エー・エス(株)製、VC−3用Ptカウンター電極(5cm))を、参照電極としてはAg/Ag電極(ビー・エー・エス(株)製、RE5非水溶媒系参照電極)をそれぞれ用いた。なお、測定は室温で行った。
PCO11の酸化反応特性については次のようにして調べた。参照電極に対する作用電極の電位を−0.35Vから1.30Vまで変化させた後、1.30Vから−0.35Vまで変化させる走査を1サイクルとし、100サイクル測定した。なお、CV測定のスキャン速度は0.1V/sに設定した。また、図11(A)には、1サイクル目および100サイクル目のCV曲線のみを示している。
PCO11の還元反応特性については次のようにして調べた。基準電極に対する作用電極の電位を−0.30Vから−2.60Vまで変化させた後、−2.60Vから−0.30Vまで変化させる走査を1サイクルとし、100サイクル測定した。なお、CV測定のスキャン速度は0.1V/sに設定した。また、図11(B)には、1サイクル目および100サイクル目のCV曲線のみを示している。
図11(A)、(B)において、横軸は基準電極に対する作用電極の電位(V)を表し、縦軸は作用電極と補助電極との間に流れた電流値(μA)を表す。図11(A)から、PCO11は、+0.99V(vs.Ag/Ag電極)に酸化を示すピークを持つことが分かった。また、図11(B)から、PCO11は、−2.30V(vs.Ag/Ag電極)に還元を示すピークを持つことがわかった。
図11(A)、(B)より、1サイクル目と100サイクル目の酸化反応及び還元反応において、CV曲線のピーク位置および強度に大きな変化は見られなかった。そのため、PCO11は、酸化還元反応の繰り返しに対して安定であることが分かった。
また、PCO11の基底状態における最適分子構造を、密度汎関数法(DFT)を用いて計算した。DFTの全エネルギーはポテンシャルエネルギー、電子間静電エネルギー、電子の運動エネルギーと複雑な電子間の相互作用を全て含む交換相関エネルギーの和で表される。DFTでは、交換相関相互作用を電子密度で表現された一電子ポテンシャルの汎関数(関数の関数の意)で近似しているため、計算は高速かつ高精度である。ここでは、混合汎関数であるB3LYPを用いて、交換と相関エネルギーに係る各パラメータの重みを規定した。また、基底関数として、6−311(それぞれの原子価軌道に三つの短縮関数を用いたtriple split valence基底系の基底関数)を全ての原子に適用した。上述の基底関数により、例えば、水素原子であれば、1s〜3sの軌道が考慮され、また、炭素原子であれば、1s〜4s、2p〜4pの軌道が考慮されることになる。さらに、計算精度向上のため、分極基底系として、水素原子にはp関数を、水素原子以外にはd関数を加えた。
なお、量子化学計算プログラムとしては、Gaussian03を使用した。計算は、ハイパフォーマンスコンピュータ(SGI社製、Altix4700)を用いて行った。
図12(A)、(B)に、計算によって求めたPCO11の最高被占有軌道(HOMO)と最低空軌道(LUMO)を示す。図12(A)は、HOMOを表すものであり、図12(B)は、LUMOを表すものである。図中の球は、PCO11を構成する原子を表しており、原子の周辺に存在する雲状物は、対象とする軌道を表している。なお、図12(A)、(B)は、計算結果の可視化が可能なソフトウェアGauss View4.1によって、最適分子構造の計算結果を可視化したものである。
図12(A)、(B)より、PCO11においては、HOMOがカルバゾール環に、LUMOがオキサジアゾール環に存在していることが分かる。つまり、PCO11のホール輸送性にはカルバゾール環が、電子輸送性にはオキサジアゾール環が寄与しているといえる。カルバゾール環は高いホール輸送性を示すユニットであり、オキサジアゾール環は高い電子輸送性を示すユニットである。これにより、PCO11は、バイポーラ性を有することが確認された。
本実施例では、構造式(121)で表されるオキサジアゾール誘導体、3,9−ジフェニル−6−[4−(5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:PCO11II)の合成方法について説明する。
2−ヨードフェニル−5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール(化合物a2)1.0g(2.8mmol)、6,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−ボロン酸(化合物b2)1.0g(2.8mmol)、およびトリ(オルト−トリル)ホスフィン0.060g(0.20mmol)を100mL三口フラスコに入れた。さらに、当該100mL三口フラスコ内に、1,2−ジメトキシエタン(略称:DME)15mLおよび2M 炭酸カリウム水溶液5mLを加えた。次いで、得られた混合物を減圧脱気し、当該100mL三口フラスコ内を窒素置換した後、さらに酢酸パラジウム(II)6.2mg(0.028mmol)を加え、90℃で3時間撹拌した。撹拌後、混合物にクロロホルムを加え懸濁液を得た。該懸濁液を飽和炭酸ナトリウム水溶液、飽和食塩水の順で洗浄後、有機層に硫酸マグネシウムを加えて乾燥させた。乾燥後、有機層に含まれる硫酸マグネシウムを除去するための吸引ろ過を行い、さらに、セライト(和光純薬工業株式会社、カタログ番号:531−16855)を通して吸引ろ過し、ろ液を得た。該ろ液を濃縮して得た化合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製した。カラムクロマトグラフィーはまずトルエンを展開溶媒として用い、次いでトルエン:酢酸エチル=4:1の混合溶媒を展開溶媒として用いることにより行った。得られたフラクションを濃縮して得た化合物をクロロホルムとメタノールの混合溶媒で再結晶したところ、粉末状白色固体を収量1.1g、収率73%で得た。本実施例の合成スキーム(a−2)を以下に示す。
得られた固体1.1gの昇華精製をトレインサブリメーション法により行った。昇華精製は2.5Paの減圧下、アルゴンの流量を5.0mL/minとして290℃で19時間行った。収量0.90gで収率は81%であった。
上記方法によって得られた化合物を核磁気共鳴法(NMR)により測定したデータを以下に示す。H NMR(CDCl,300MHz):δ=7.33−7.77(m,17H)、7.91(d,J=8.8Hz,2H)、8.16−8.20(m,2H)、8.25(d,J=8.8Hz,2H)、8.44(sd,J=1.5Hz,1H)、8.48(sd,J=1.5Hz,1H)。
また、上記方法によって得られた化合物のH NMRチャートを図13(A)、(B)に示す。なお、図13(B)は図13(A)における7.0ppm〜9.0ppmの範囲を拡大して表したチャートである。測定結果から上述の構造式(121)で表されたオキサジアゾール誘導体である3,9−ジフェニル−6−[4−(5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:PCO11II)が得られたことが分かった。
PCO11IIの吸収スペクトルおよび発光スペクトルを紫外線可視分光光度計により測定した結果を図14(A)、(B)に示す。なお、PCO11IIの吸収スペクトルおよび発光スペクトルは、石英セルにPCO11IIのトルエン溶液を入れたサンプルおよびPCO11IIを石英基板上に蒸着させた薄膜サンプルに対して測定を行った。具体的には、図14(A)が溶液サンプルから得られたスペクトルであり、図14(B)が薄膜サンプルから得られたスペクトルである。また、吸収スペクトルについてはPCO11II由来の吸収スペクトルのみを評価するため、溶液サンプルでは石英セルにトルエンのみを入れて測定した吸収スペクトルを、薄膜サンプルでは石英基板の吸収スペクトルを、それぞれ実際に得られた吸収スペクトルから差し引いた吸収スペクトルを図14(A)、(B)に示している。
図14(A)、(B)では、横軸が波長(nm)、縦軸が強度(任意単位)を表す。トルエン溶液をサンプルとした場合、336nmに吸収ピークが見られ、発光波長ピークは391nm及び409nm(励起波長336nm)に見られた(図14(A)参照)。薄膜をサンプルとした場合、352nmに吸収ピークが見られ、最大発光波長は440nm(352nm)に見られた(図14(B)参照)。
PCO11IIの薄膜サンプルに対してHOMO準位とLUMO準位を測定した結果について示す。具体的には、まず、大気中の光電子分光法(理研計器社製、AC−2)で測定したイオン化ポテンシャルの値を、負の値に換算した値をHOMO準位とした。次いで、図14(B)に示した吸収スペクトルのデータを基に直接遷移を仮定したTaucプロットから吸収端を求め、該吸収端のエネルギーを光学的エネルギーギャップとしてHOMO準位に加算した値をLUMO準位とした。その結果、PCO11IIのHOMO準位は、―5.61eVであり、LUMO準位は、―2.47eVであった(光学的エネルギーギャップは、3.14eVであった)。よって、PCO11IIは大きなエネルギーギャップを有する物質であることが分かった。
PCO11IIの酸化還元反応特性を測定した結果を図15(A)、(B)に示す。なお、図15(A)は、酸化反応特性を示す図であり、図15(B)は、還元反応特性を示す図である。また、酸化還元反応特性は、サイクリックボルタンメトリ(CV)測定によって調べた。また、測定には、電気化学アナライザー(ビー・エー・エス(株)製、型番:ALSモデル600A)を用いた。
CV測定における溶液は、溶媒として脱水ジメチルホルムアミド(DMF)((株)アルドリッチ製、99.8%、カタログ番号;22705−6)を用い、支持電解質である過塩素酸テトラ−n−ブチルアンモニウム(n−BuNClO)((株)東京化成製、カタログ番号;T0836)を100mmol/Lの濃度となるように溶解させ、さらに測定対象であるPCO11IIを1mmol/Lの濃度となるように調製した。また、作用電極としては白金電極(ビー・エー・エス(株)製、PTE白金電極)を、補助電極としては白金電極(ビー・エー・エス(株)製、VC−3用Ptカウンター電極(5cm))を、参照電極としてはAg/Ag電極(ビー・エー・エス(株)製、RE7非水溶媒系参照電極)をそれぞれ用いた。なお、測定は室温で行った。
PCO11IIの酸化反応特性については次のようにして調べた。参照電極に対する作用電極の電位を0.09Vから1.00Vまで変化させた後、1.00Vから0.09Vまで変化させる走査を1サイクルとし、100サイクル測定した。なお、CV測定のスキャン速度は0.1V/sに設定した。また、図15(A)には、1サイクル目および100サイクル目のCV曲線のみを示している。
PCO11IIの還元反応特性については次のようにして調べた。基準電極に対する作用電極の電位を−1.33Vから−2.45Vまで変化させた後、−2.45Vから−1.33Vまで変化させる走査を1サイクルとし、100サイクル測定した。なお、CV測定のスキャン速度は0.1V/sに設定した。また、図15(B)には、1サイクル目および100サイクル目のCV曲線のみを示している。
図15(A)、(B)において、横軸は基準電極に対する作用電極の電位(V)を表し、縦軸は作用電極と補助電極との間に流れた電流値(μA)を表す。図15(A)から、PCO11IIは、+0.89V(vs.Ag/Ag電極)に酸化を示すピークを持つことが分かった。また、図15(B)から、PCO11IIは、−2.36V(vs.Ag/Ag電極)に還元を示すピークを持つことがわかった。
図15(A)、(B)より、1サイクル目と100サイクル目の酸化反応及び還元反応において、CV曲線のピーク位置および強度に大きな変化は見られなかった。そのため、PCO11IIは、酸化還元反応の繰り返しに対して安定であることが分かった。
また、PCO11IIの基底状態における最適分子構造を、実施例1と同様の手法にて計算した。図16(A)、(B)に、PCO11IIの、計算によって求めたHOMOとLUMOを示す。
図16(A)、(B)より、PCO11IIにおいては、HOMOがカルバゾール環に、LUMOはオキサジアゾール環に存在していることが分かる。つまり、PCO11IIのホール輸送性にはカルバゾール環が、電子輸送性にはオキサジアゾール環が寄与しているといえる。カルバゾール環は高いホール輸送性を示すユニットであり、オキサジアゾール環は高い電子輸送性を示すユニットである。これにより、PCO11IIは、バイポーラ性を有することが確認された。
本実施例では、実施の形態1に記載のオキサジアゾール誘導体を発光層のホスト材料として用いた発光素子の作製方法および素子特性の測定結果を示す。具体的には、実施例1で説明した9−フェニル−3−[4−(5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:PCO11)を用いて形成した発光素子1、及び実施例2で説明した3,9−ジフェニル−6−[4−(5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:PCO11II)を用いて形成した発光素子2について示す。
なお、本実施例における発光素子の素子構造は、図17に示す構造であり、発光層1113に上述した当該オキサジアゾール誘導体を用いて形成したものである。本実施例で用いる有機化合物の構造式を以下に示す。
まず、ガラス基板である基板1100上に、酸化珪素を含む酸化インジウム−酸化スズをスパッタリング法にて成膜し、第1の電極1101を形成した。なお、その膜厚は110nmとし、電極面積は2mm×2mmとした。
次に、第1の電極1101上に複数の層が積層されたEL層1102を形成する。本実施例において、EL層1102は、正孔注入層1111、正孔輸送層1112、発光層1113、電子輸送層1114、電子注入層1115が順次積層された構造を有する。
第1の電極1101が形成された面が下方となるように、第1の電極1101が形成された基板1100を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、10−4Pa程度まで減圧した後、第1の電極1101上に、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB)と酸化モリブデン(VI)とを共蒸着することにより、正孔注入層1111を形成した。その膜厚は40nmとし、NPBと酸化モリブデン(VI)の比率は、重量比で4:1=(NPB:酸化モリブデン)となるように蒸着レートを調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法である。
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔注入層1111上に正孔輸送性材料を20nmの膜厚となるように成膜し、正孔輸送層1112を形成した。なお、正孔輸送層1112には、4−(9H−カルバゾール−9−イル)−4’−フェニルトリフェニルアミン(略称:YGA1BP)を用いた。
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、正孔輸送層1112上に、発光層1113を形成した。なお、発光素子1を形成する場合には、PCO11と、ビス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(ppy)acac)とを共蒸着することにより発光層1113を40nmの膜厚で形成した。ここで、PCO11とIr(ppy)acacの重量比は、1:0.06(=PCO11:Ir(ppy)acac)となるように蒸着レートを調節した。また、発光素子2を形成する場合には、PCO11IIと、Ir(ppy)acacとを共蒸着することにより発光層1113を40nmの膜厚で形成した。ここで、PCO11IIとIr(ppy)acacの重量比は、1:0.06(=PCO11II:Ir(ppy)acac)となるように蒸着レートを調節した。
さらに、発光層1113上に抵抗加熱による蒸着法を用いて、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(4−フェニルフェノラト)アルミニウム(III)(略称:BAlq)を10nm、その上にバソフェナントロリン(略称:BPhen)を20nmの膜厚となるように成膜し、電子輸送層1114を形成した。
電子輸送層1114上に、フッ化リチウム(LiF)を1nmの膜厚となるように成膜することにより、電子注入層1115を形成した。
最後に、抵抗加熱による蒸着法を用い、アルミニウムを200nmの膜厚となるように成膜することにより、第2の電極1103を形成し、発光素子1および発光素子2を作製した。
以上により得られた発光素子1および発光素子2を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないように封止する作業を行った後、これらの発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温(25℃に保たれた雰囲気)で行った。
発光素子1および発光素子2の電流密度−輝度特性を図18、電圧−輝度特性を図19、輝度−電流効率特性を図20にそれぞれ示す。図18では、縦軸に輝度(cd/m)、横軸に電流密度(mA/cm)を示し、図19では縦軸に輝度(cd/m)、横軸に電圧(V)を示し、図20では、縦軸に電流効率(cd/A)、横軸に輝度(cd/m)を示す。
なお、図20において、発光素子1は、最大で59cd/Aの電流効率を示し、発光素子2は、最大で54cd/Aの電流効率を示した。従って、PCO11またはPCO11IIを用いた発光素子は、高効率な発光素子であることが分かる。
また、発光素子1および発光素子2の発光スペクトルを図21に示す。なお、図21に示すように発光素子1および発光素子2のいずれの場合においても、ゲスト材料であるIr(ppy)acac由来の発光波長が観測され、ホスト材料であるPCO11またはPCO11II由来の発光波長は観測されなかった。よってPCO11およびPCO11IIは、発光素子の発光層において、バイポーラ性のホスト材料として機能していることがわかった。
101 第1の電極
102 EL層
103 第2の電極
111 正孔注入層
112 正孔輸送層
113 発光層
114 電子輸送層
115 電子注入層
201 第1の電極
202 EL層
203 第2の電極
211 正孔注入層
212 正孔輸送層
213 第1の発光層
214 分離層
215 第2の発光層
216 電子輸送層
217 電子注入層
301 第1の電極
302 第1のEL層
303 第2のEL層
304 第2の電極
305 電荷発生層
401 基板
402 絶縁層
403 第1の電極
404 隔壁
405 開口部
406 隔壁
407 EL層
408 第2の電極
501 基板
503 走査線
505 領域
506 隔壁
508 データ線
509 接続端子
510 入力端子
511a FPC
511b FPC
512 入力端子
601 素子基板
602 画素部
603 駆動回路部(ソース側駆動回路)
604 駆動回路部(ゲート側駆動回路)
605 シール材
606 封止基板
607 配線
608 FPC(フレキシブルプリントサーキット)
609 nチャネル型TFT
610 pチャネル型TFT
611 スイッチング用TFT
612 電流制御用TFT
613 陽極
614 絶縁物
615 EL層
616 陰極
617 発光素子
618 空間
700 スタンドライト
701 照明部
702 傘
703 可変アーム
704 支柱
705 台
706 電源スイッチ
710 ハンドランプ
711 筐体
712 照明部
713 スイッチ
721 シーリングライト
722 照明装置
723 スタンドライト
800 テレビジョン装置
801 筐体
802 表示部
803 照明部
804 スタンド
805 リモコン操作機
806 操作キー
807 表示部
810 コンピュータ
811 本体
812 筐体
813 表示部
814 キーボード
815 外部接続ポート
816 ポインティングデバイス
820 携帯型遊技機
821 筐体
822 筐体
823 連結部
824 表示部
825 表示部
826 スピーカ部
827 記録媒体挿入部
828 照明部
829 操作キー
830 接続端子
831 センサ
840 携帯電話機
841 筐体
842 表示部
843 操作ボタン
844 外部接続ポート
845 スピーカ
846 マイク
1100 基板
1101 第1の電極
1102 EL層
1103 第2の電極
1111 正孔注入層
1112 正孔輸送層
1113 発光層
1114 電子輸送層
1115 電子注入層

Claims (10)

  1. 下記一般式(G1)で表されるオキサジアゾール誘導体。

    (式中Arは、置換若しくは無置換の環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表し、Rは、炭素数1乃至4のアルキル基又は置換若しくは無置換の環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表し、Rは、水素、炭素数1乃至4のアルキル基、又は置換若しくは無置換の環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表す。)
  2. 下記一般式(G2)で表されるオキサジアゾール誘導体。

    (式中Rは、炭素数1乃至4のアルキル基又は置換若しくは無置換の環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表し、Rは、水素、炭素数1乃至4のアルキル基、又は置換若しくは無置換の環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表し、R11乃至R15は、水素、炭素数1乃至4のアルキル基、又は環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表す。)
  3. 下記一般式(G3)で表されるオキサジアゾール誘導体。

    (式中Rは、水素、炭素数1乃至4のアルキル基、又は置換若しくは無置換の環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表し、R21乃至R25は、水素、炭素数1乃至4のアルキル基、又は環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表す。)
  4. 下記一般式(G4)で表されるオキサジアゾール誘導体。

    (式中Rは水素、炭素数1乃至4のアルキル基、又は置換若しくは無置換の環を形成する炭素数が6乃至10のアリール基を表す。)
  5. 請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載のオキサジアゾール誘導体を含む発光層を有する発光素子。
  6. 請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載のオキサジアゾール誘導体と、発光物質とを含む発光層を有する発光素子。
  7. 請求項6において、
    前記発光物質が、燐光性化合物である発光素子。
  8. 請求項5乃至請求項7のいずれか一項に記載の発光素子と、前記発光素子の発光を制御する制御手段とを有する表示装置。
  9. 請求項5乃至請求項7のいずれか一項に記載の発光素子と、前記発光素子の発光を制御する制御手段とを有する照明装置。
  10. 請求項5乃至請求項7のいずれか一項に記載の発光素子を、表示部又は照明部に有する電子機器。
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