JP2014017494A - 有機エレクトロルミネッセンス素子、該素子を備えた照明装置及び表示装置 - Google Patents
有機エレクトロルミネッセンス素子、該素子を備えた照明装置及び表示装置 Download PDFInfo
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Abstract
Description
陽極と陰極の間に発光層を含む複数の構成層が狭持されてなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、
該構成層として、下記一般式(4)で表される化合物を少なくとも一種含有する電子輸送層を有し、該発光層の少なくとも1つがリン光発光性の有機金属錯体を含有し、かつ、該陰極または該陰極に接する構成層中に、周期表第1族または第2族に属する元素であって、該元素の金属イオン(Mn+)/金属(M)系の標準電極電位が−3Vvs.SHEよりも大きい元素の金属または金属化合物を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子が提供される。
該構成層として、下記一般式(1)で表される化合物を少なくとも一種含有する電子輸送層を有し、該発光層の少なくとも1つがリン光発光性の有機金属錯体を含有し、かつ、該陰極または該陰極に接する構成層中に、周期表第1族または第2族に属する元素であって、該元素の金属イオン(Mn+)/金属(M)系の標準電極電位が−3Vvs.SHEよりも大きい元素の金属または金属化合物を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
一般式(1)において、R1〜R7で各々表される置換基の例としてはアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基等)、アルキニル基(例えば、エチニル基、プロパルギル基等)、芳香族炭化水素基(芳香族炭化水素環基、芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、p−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等)、芳香族複素環基(例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基(例えば、1,2,4−トリアゾール−1−イル基、1,2,3−トリアゾール−1−イル基等)、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基(前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す)、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等)、複素環基(例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等)、シクロアルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等)、シクロアルキルチオ基(例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等)、スルファモイル基(例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、2−ピリジルアミノスルホニル基等)、アシル基(例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等)、アシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等)、アミド基(例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、2−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等)、カルバモイル基(例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、2−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、2−ピリジルアミノカルボニル基等)、ウレイド基(例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、2−ピリジルアミノウレイド基等)、スルフィニル基(例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、2−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、2−ピリジルスルフィニル基等)、アルキルスルホニル基(例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等)、アリールスルホニル基またはヘテロアリールスルホニル基(例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、2−ピリジルスルホニル基等)、アミノ基(例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、2−ピリジルアミノ基等)、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、フッ化炭化水素基(例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等)、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基(例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等)、ホスホノ基等が挙げられる。
一般式(2)において、R11〜R17で各々表される置換基は、一般式(1)において、R1〜R7で各々表される置換基と同義である。
(b)一般式(2)のXが−O−または−S−を表し、R11〜R14、R16、R17が各々水素原子であり、且つ、X11、X12、X14〜X17が、各々−CH=を表す場合、
である。
一般式(3)において、R21〜R27で各々表される置換基は、一般式(1)において、R1〜R7で各々表される置換基と同義である。
、
である。
一般式(4)において、R31〜R37で各々表される置換基は、一般式(1)において、R1〜R7で各々表される置換基と同義である。
である。
また、本発明に係る一般式(1)、(2)、(3)または(4)のいずれかで表される化合物の好ましい態様としては、ピリジン環または該ピリジン環を含む縮合芳香族複素環を部分構造として少なくとも1つ有することが好ましい。
本発明に係る一般式(1)、(2)、(3)または(4)のいずれかで表される化合物のTg(ガラス転移温度℃)を上げるためにはナフタレン環やアントラセン環など縮合環を化合物内に導入することが有効である。
本発明に係る一般式(1)、(2)、(3)または(4)のいずれかで表される化合物は少なくとも電子輸送層に含有されるが、電子輸送層以外の層、例えば正孔輸送層や発光層に含有されていてもよい。
Tg+10℃≧Tb
また、本発明の有機EL素子を構成する有機層の3層以上が塗布で作製されることが好ましく、更には、陰極も銀ナノ粒子などを用い塗布で形成されてもよい。
本発明の有機EL素子に含有されるリン光発光性の金属錯体としては、上記一般式(5)で表される化合物が好ましい。
本発明に係る一般式(5)で表される化合物の中でも、一般式(6)で表される化合物が好ましい。
上記一般式(6)で表される化合物の好ましい態様のひとつとして、上記一般式(7)で表される化合物が挙げられる。
更に、一般式(7)で表される化合物の中でも、上記一般式(8)で表される化合物が好ましい。
本発明の有機EL素子の構成層について説明する。本発明において、有機EL素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
(ii)陽極/正孔輸送層/発光層ユニット/電子輸送層/陰極
(iii)陽極/正孔輸送層/発光層ユニット/正孔阻止層/電子輸送層/陰極
(iv)陽極/正孔輸送層/発光層ユニット/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極
(v)陽極/陽極バッファー層/正孔輸送層/発光層ユニット/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極
更に、発光層間には非発光性の中間層を有していてもよい。本発明の有機EL素子としては白色発光層であることが好ましく、これらを用いた照明装置であることが好ましい。
本発明に係る一般式(1)、(2)、(3)または(4)のいずれかで表される化合物は、本発明の有機EL素子の構成層である少なくとも1層の電子輸送層に含有されるが、本発明の有機EL素子のその他の構成層(後に、詳細に説明する。)に含有されていても良い。
本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
発光性ドーパント化合物(発光ドーパントともいう)について説明する。
本発明に係るリン光ドーパントについて説明する。
蛍光ドーパントとしては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、または希土類錯体系蛍光体等や、レーザー色素に代表される蛍光量子収率が高い化合物が挙げられる。
本発明においてホスト化合物は、発光層に含有される化合物の内で、その層中での質量比が20%以上であり、且つ室温(25℃)においてリン光発光のリン光量子収率が、0.1未満の化合物と定義される。好ましくはリン光量子収率が0.01未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での質量比が20%以上であることが好ましい。
一方、陰極としては仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する)、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。
注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記の如く陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
阻止層は、上記の如く有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平11−204258号公報、同11−204359号公報、及び「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の237頁等に記載されている正孔阻止(ホールブロック)層がある。
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
有機EL素子における陽極としては、仕事関数の大きい(4eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Au等の金属、CuI、インジウムチンオキシド(ITO)、SnO2、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。
本発明の有機EL素子に用いることのできる支持基板(以下、基体、基板、基材、支持体等とも言う)としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。支持基板側から光を取り出す場合には、支持基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な支持基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい支持基板は、有機EL素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
有機EL素子の製造方法の一例として、陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層(電子注入層)/陰極からなる素子の製造方法について説明する。
本発明に用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
有機層を挟み支持基板と対向する側の前記封止膜、あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けてもよい。特に封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量且つ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
有機EL素子は空気よりも屈折率の高い(屈折率が1.7〜2.1程度)層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち15%から20%程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面(透明基板と空気との界面)に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。
本発明の有機EL素子は基板の光取り出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ状の構造を設けるように加工したり、あるいは所謂集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば、素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることができる。
本発明の有機EL素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。発光光源として、例えば、照明装置(家庭用照明、車内照明)、時計や液晶用バックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが、特に液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
本発明の表示装置について説明する。本発明の表示装置は、本発明の有機EL素子を具備したものである。
本発明の照明装置について説明する。本発明の照明装置は上記有機EL素子を有する。
本発明の有機EL素子を具備した、本発明の照明装置の一態様について説明する。
《有機EL素子1−1の作製》
陽極として100mm×100mm×1.1mmのガラス基板上にITO(インジウムチンオキシド)を100nm製膜した基板(NHテクノグラス社製NA−45)にパターニングを行った後、このITO透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行った。
有機EL素子1−1の作製において、電子輸送化合物1を下記の化合物に変えた以外は同様にして、有機EL素子1−2〜1−4を作製した。
得られた有機EL素子1−1〜1−4を評価するに際しては、作製後の各有機EL素子の比発光面をガラスカバーで覆い、ガラスカバーと有機EL素子が作製されたガラス基板とが接触するガラスカバー側の周囲にシール剤としてエポキシ系光硬化型接着剤(東亞合成社製ラクストラックLC0629B)を適用し、これを上記陰極側に重ねて前記透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からUV光を照射して硬化させ、封止して、上記の図5、図6に示すような照明装置を形成して評価した。次いで、下記の測定法に従って、保存性の評価を行った。
各有機EL素子を85℃で24時間保存した後、保存前後における2.5mA/cm2の定電流駆動での各輝度を測定し、各輝度比を下式に従って求め、これを経時安定性の尺度とした。
得られた結果を下記に示す。
(%)
1−1 電子輸送化合物1 47 比較例
1−2 39 68 参考例
1−3 38 76 参考例
1−4 1 83 参考例
上記から、比較の素子に比べて、本発明の有機EL素子は経時安定性(保存性)に優れていることが明らかである。
《有機EL素子2−1の作製》
陽極として100mm×100mm×1.1mmのガラス基板上にITO(インジウムチンオキシド)を100nm製膜した基板(NHテクノグラス社製NA45)にパターニングを行った後、このITO透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行った。
得られた有機EL素子2−1〜2−4を評価するに際しては、実施例1の有機EL素子1−1〜1−4と同様に封止し、図5、図6に示すような照明装置を形成して評価した。
有機EL素子を60℃、70%RHの条件で一ヶ月保存後、実施例1と同様に保存前後における2.5mA/cm2の定電流駆動での各輝度を測定し、各輝度比を下式に従って求め、これを経時安定性の尺度とした。
得られた結果を以下に示す。
(%)
2−1 電子輸送化合物2 40 比較例
2−2 41 65 本発明
2−3 40 71 本発明
2−4 36 78 本発明
上記から、比較の素子に比べて、本発明の有機EL素子は経時安定性(保存性)に優れていることが明らかである。
《有機EL素子3−1の作製》
陽極として100mm×100mm×1.1mmのガラス基板上にITO(インジウムチンオキシド)を100nm製膜した基板(NHテクノグラス社製NA45)にパターニングを行った後、このITO透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行った。
有機EL素子3−1の作製において、電子輸送化合物3を下記の化合物に変えた以外は同様にして、有機EL素子3−2−〜3−4を作製した。
得られた有機EL素子3−1〜3−4を評価するに際しては、有機EL素子1−1〜1−4と同様に封止し、図5、図6に示すような照明装置を形成して評価した。
有機EL素子を室温(約23℃〜25℃)下、2.5mA/cm2の定電流条件下で発光させ、発光開始直後の発光輝度(L)[cd/m2]を測定することにより外部取り出し量子効率(η)を算出した。
有機EL素子を室温下、2.5mA/cm2の定電流条件下による連続発光を行い、初期輝度の半分の輝度になるのに要する時間(τ1/2)を測定した。発光寿命は有機EL素子3−1を100と設定する相対値で表した。
量子効率(%)
3−1 電子輸送化合物3 100 100 比較例
3−2 42 125 350 本発明
3−3 43 123 410 参考例
3−4 27 128 520 参考例
上記から、比較の素子に比べて、本発明の有機EL素子は外部取り出し量子効率が高く、寿命も長いことが明らかである。
《有機EL素子4−1の作製》
有機EL素子1−1の作製おいて、正孔輸送材料1の変わりに5mgの正孔輸送材料3と45mgの正孔輸送材料4とを10mlのトルエンに溶解した混合溶液を用い、Host−24の変わりにHost−25を用い、D−1の代わりにD−30を用い、さらに電子輸送化合物1の変わりにBCPを用いた以外は同様にして、有機EL素子4−1を作製した。
有機EL素子4−1の作製において、BCPを下記の化合物に変更した以外は同様にして、有機EL素子4−1〜4−5を作製した。
得られた有機EL素子4−1〜4−5を評価するに際しては、有機EL素子1−1〜1−4と同様に封止し、図5、図6に示すような照明装置を形成して評価した。
有機EL素子に室温(約23〜25℃)下、4V直流電圧を印加した時の発光輝度(cd/m2)を測定した。
実施例3の有機EL素子3−1〜3−4の場合と同様にして2.5mA/cm2の定電流条件下における外部取り出し量子効率を求めた。
6mA/cm2の一定電流で駆動したときに、初期電圧と150時間後の電圧を測定した。初期電圧に対する100時間後の電圧の相対値を電圧上昇率とした。
素子 材料 量子効率(%) 上昇率
4−1 BCP 100 100 122 比較例
4−2 電子輸送化合物4 114 164 120 比較例
4−3 44 124 390 115 参考例
4−4 45 126 430 113 参考例
4−5 29′ 132 570 113 参考例
上記から、比較の素子に比べて、本発明の有機EL素子は外部取り出し量子効率が高く、寿命も長く、且つ、電圧上昇率も低いことが明らかである。
《有機EL素子5−1の作製》
有機EL素子1−1の作製おいて、Host−24をHost−9に代え、D−1をD−24に代え、電子輸送化合物1を電子輸送化合物5に代え、フッ化ナトリウムの代わりにフッ化リチウムを用いた以外は同様にして、有機EL素子5−1を作製した。
有機EL素子5−1の作製において、フッ化リチウムと電子輸送化合物5を下記の化合物に代えた以外は同様にして、有機EL素子5−2〜5−5を各々作製した。
得られた有機EL素子5−1〜5−5を評価するに際しては、有機EL素子1−1〜1−4と同様に封止し、図5、図6に示すような照明装置を形成して評価した。
素子 材料 量子効率(%) 上昇率
5−1 電子輸送化合物5 LiF 100 100 比較例
5−2 46 LiF 108 91 比較例
5−3 電子輸送化合物5 KF 105 62 比較例
5−4 46 KF 115 47 参考例
5−5 2 KF 117 44 参考例
尚、上記の電子注入層の形成に用いられたLiF、KFを構成する金属元素の標準電極電位を以下に示す。
K −2.925(V):本発明
上記から、比較の素子に比べて、本発明の有機EL素子は外部取り出し量子効率が高く、且つ、電圧上昇率も低いことが明らかである。
《有機EL素子6−1の作製》
有機EL素子3−1の作製おいて、Host−30をHost−25に代え、D−26をD−9に代え、電子輸送化合物3を電子輸送化合物6に代えた以外は同様にして、有機EL素子6−1を作製した。
有機EL素子6−1の作製において、D−9と電子輸送化合物6を下記の化合物に代えた以外は同様にして、有機EL素子6−2〜6−4を作製した。
得られた有機EL素子6−1〜6−4を評価するに際しては、有機EL素子1−1〜1−4と同様に封止し、図5、図6に示すような照明装置を形成して評価した。
素子 材料 量子効率(%)
6−1 D−9 電子輸送化合物6 100 100 青 比較例
6−2 D−9 24 107 130 青 参考例
6−3 D−24 24 112 740 青 参考例
6−4 D−26 24 121 5000 青 参考例
上記から、比較に比べて、本発明の有機EL素子は、外部取り出し量子効率が高く、長寿命であることが判った。
《有機EL素子7−1の作製》
有機EL素子1−1の作製おいて、Host−24をHost−16に代え、D−1をD−10に代え、電子輸送化合物1を電子輸送化合物7に代えた以外は同様にして、有機EL素子7−1を作製した。
有機EL素子7−1の作製において、ホスト化合物と電子輸送性材料を下記の化合物に代えた以外は同様にして有機EL素子7−2〜7−3を作製した。
得られた有機EL素子7−1〜7−3を評価するに際しては、有機EL素子1−1〜1−4と同様に封止し、図5、図6に示すような照明装置を形成して評価した。
素子 化合物 材料 量子効率(%)
7−1 Host−16 電子輸送化合物7 100 100 比較例
7−2 Host−16 37 133 320 参考例
7−3 Host−15 37 130 700 参考例
上記から、比較に比べて、本発明の有機EL素子は、外部取り出し量子効率が高く、長寿命であることが判った。
《有機ELフルカラー表示装置の作製》
図7は有機ELフルカラー表示装置の概略構成図を示す。陽極としてガラス基板201上にITO透明電極(202)を100nm成膜した基板(NHテクノグラス社製NA45)に100μmのピッチでパターニングを行った後、このガラス基板上でITO透明電極の間に非感光性ポリイミドの隔壁203(幅20μm、厚さ2.0μm)をフォトリソグラフィーで形成させた。
正孔輸送材料5 20質量部
シクロヘキシルベンゼン 50質量部
イソプロピルビフェニル 50質量部
(青色発光層組成物)
Host−9 0.7質量部
D−26 0.04質量部
シクロヘキシルベンゼン 50質量部
イソプロピルビフェニル 50質量部
(緑色発光層組成物)
Host−9 0.7質量部
D−1 0.04質量部
シクロヘキシルベンゼン 50質量部
イソプロピルビフェニル 50質量部
(赤色発光層組成物)
Host−9 0.7質量部
D−10 0.04質量部
シクロヘキシルベンゼン 50質量部
イソプロピルビフェニル 50質量部
《白色の有機EL素子9−1の作製》
陽極として100mm×100mm×1.1mmのガラス基板上にITO(インジウムチンオキシド)を100nm成膜した基板(NHテクノグラス社製NA45)にパターニングを行った後、このITO透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行った。
3 画素
5 走査線
6 データ線
7 電源ライン
10 有機EL素子
11 スイッチングトランジスタ
12 駆動トランジスタ
13 コンデンサ
A 表示部
B 制御部
101 有機EL素子
102 ガラスカバー
105 陰極
106 有機EL層
107 透明電極付きガラス基板
108 窒素ガス
109 捕水剤
201 ガラス基板
202 ITO透明電極
203 隔壁
204 正孔注入層
205B、205G、205R 発光層
Claims (13)
- 陽極と陰極の間に発光層を含む複数の構成層が狭持されてなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、
該構成層として、下記一般式(4)で表される化合物を少なくとも一種含有する電子輸送層を有し、該発光層の少なくとも1つがリン光発光性の有機金属錯体を含有し、かつ、該陰極または該陰極に接する構成層中に、周期表第1族または第2族に属する元素であって、該元素の金属イオン(Mn+)/金属(M)系の標準電極電位が−3Vvs.SHEよりも大きい元素の金属または金属化合物を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記一般式(4)のR31〜R34、R36、R37が、各々水素原子を表し、X33が、−CH=または−N=を表すことを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記一般式(4)で表される化合物が、ピリジン環または該ピリジン環を含む縮合芳香族複素環を部分構造として少なくとも1つ有することを特徴とする請求項1または2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記元素が、ナトリウム、カリウムまたはセシウムを表すことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記リン光発光性の有機金属錯体の少なくとも1つが、下記一般式(5)で表される化合物であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記一般式(5)で表される化合物が下記一般式(6)で表される化合物であることを特徴とする請求項5に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記一般式(6)で表される化合物が下記一般式(7)で表される化合物であることを特徴とする請求項6に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記一般式(7)で表される化合物が下記一般式(8)で表される化合物であることを特徴とする請求項7に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記M1がイリジウムを表すことを特徴とする請求項5〜8のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 前記電子輸送層と発光層とを含む少なくとも2層の有機層が湿式法で形成されたことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 白色に発光することを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 請求項1〜11のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする照明装置。
- 請求項1〜11のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする表示装置。
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