JP3604596B2

JP3604596B2 - 有機電界発光素子

Info

Publication number: JP3604596B2
Application number: JP24744999A
Authority: JP
Inventors: 真皐月; 昭神宝; 貞治菅; 静士時任; 久喜藤川; 篤志三浦; 康訓多賀
Original assignee: Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo KK; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo KK; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1999-09-01
Filing date: 1999-09-01
Publication date: 2004-12-22
Anticipated expiration: 2019-09-01
Also published as: JP2001076876A; KR20010030126A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機電界発光素子（以下、「有機ＥＬ素子」と略記する。）に関するものであり、詳細には、クマリン誘導体を含んでなる新規な有機ＥＬ素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
情報化時代と形容される昨今にあっては、できるだけ多くの情報を正確且つ快適に表示すべく、情報表示素子への革新的要求は止まるところをしらない。現在、コンピューター端末機やテレビジョン受像機などの比較的大型の情報表示機器においては、主として、ブラウン管が用いられているけれども、ブラウン管は体積、重量ともに大きく、動作電圧も高いので、民生用機器や携帯性を重視する小形の機器には適さない。小形機器には、もっと薄く、軽量の平板状であって、動作電圧が低く、消費電力の小さいものが必要とされる。現在では、液晶素子が、動作電圧が低く、消費電力が比較的小さい点が買われて、多方面で頻用されるようになった。しかしながら、液晶素子を用いる情報表示機器は、見る角度によってコントラストが変わるので、ある角度の範囲で読み取らないと明瞭な表示が得られないうえに、通常、バックライトを必要とするので、消費電力がそれほど小さくならないという問題がある。これらの問題を解決する表示素子として登場したのが有機ＥＬ素子である。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、通常、陽極と陰極との間に発光剤を含有する薄膜を介挿してなり、その陽極と陰極との間に直流電圧を印加して薄膜に正孔及び電子をそれぞれ注入し、それらを互いに再結合させることによって発光剤の励起状態を作出し、その励起状態が基底状態に戻るときに放出される蛍光や燐光などの発光を利用する発光素子である。有機ＥＬ素子は、適切なホスト発光剤を選択するとともに、そのホスト発光剤に組合せるゲスト発光剤（ドーパント）を変更することにより、発光の色調を適宜に変えることができる特徴がある。また、ホスト発光剤とゲスト発光剤の組合せによっては、発光の輝度と寿命を大幅に向上できる可能性がある。そもそも、有機ＥＬ素子は自ら発光する素子なので、これを用いる情報表示機器は視野角依存性がないうえに、バックライトが不要なので、消費電力を小さくできる利点があり、原理的に優れた発光素子であると言われている。
【０００４】
これまで、緑色域で発光する有機ＥＬ素子においては、ホスト発光剤とゲスト発光剤との配合による発光効率の改善が報告されている。例えば、トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウムをホスト発光剤として用い、これに、極微量のキナクリドンやクマリンなどの他の色素をゲスト発光剤としてドープすることにより、緑色の発光効率が改善できるとの報告がある。しかしながら、このような有機ＥＬ素子も、実用上、発光効率や素子の寿命の点でなお不充分であり、効率及び信頼度がさらに改善された有機ＥＬ素子の開発が待ち望まれている。
【０００５】
さらに、有機ＥＬ素子を廉価に供給するには、単に、素子全体の構造を簡素化したり、製造の際の蒸着操作を容易ならしめるというだけではなく、ゲスト発光剤によるドーピングを本質的に必要としない発光剤を見出すことが肝要である。有機ＥＬ素子に用いる発光剤については、従来より諸種の提案がなされているけれども、上述のごとき諸要件を充足する化合物は未だ見出されていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
斯かる状況に鑑み、この発明の課題は、可視領域、とりわけ、緑色域における発光の色純度がよく、発光効率と耐久性に優れた有機ＥＬ素子とその用途を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決すべく、本発明者らが鋭意研究し、検索した結果、置換基を有することあるベンゾチアゾリルを３位に有し、かつ、６乃至８位の炭素を含んでユロリジン環を形成してなる一連のクマリン誘導体は、可視領域に顕著な発光能を有し、有機ＥＬ素子における発光剤として極めて有用であることを見出した。さらに、斯かるクマリン誘導体を含んでなる有機ＥＬ素子は、直流電圧を印加すると、色純度に優れた発光を効率良く、しかも、長期間に亙って持続することを確認した。この発明は、上記のクマリン誘導体の産業上有用な特性の新規な発見に基づくものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明の有機ＥＬ素子は、化１で表されるクマリン誘導体を含んでなるものである。
【０００９】
【化１】

【００１０】
化１において、Ｒ_１乃至Ｒ_４は、それぞれ独立に、アルキル基又はアルコキシ基を表す。Ｒ_１乃至Ｒ_４がアルキル基である場合の鎖長としては、炭素数３まで、通常、炭素数１又は２のメチル基及びエチル基から選択される。アルコキシ基としては、炭素数３まで、通常、炭素数１又は２のメトキシ基及びエトキシ基が選択される。
【００１１】
さらに、化１において、Ｒ_５乃至Ｒ_８は、それぞれ独立に、水素原子、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、アリール基、アルキル基、アルコキシ基、複素環基あるいは多環式芳香族炭化水素基を表し、その複素環基は置換基を有していてもよく、また、Ｒ_５乃至Ｒ_８は縮合環を形成していてもよい。個々のアリール基としては、例えば、フェニル基、ジフェニル基及びターフェニル基などが挙げられ、また、アルキル基としては、炭素数３まで、通常、炭素数１又は２のメチル基及びエチル基から選択される。アルコキシ基としては、炭素数３まで、通常、炭素数１又は２のメトキシ基及びエトキシ基から選択される。複素環基としては、酸素原子、硫黄原子及び／又は窒素原子を１個以上含むものが望ましく、個々の複素環基としては、例えば、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾイミダゾリル基及びナフトチアゾリル基などが挙げられる。また、多環式芳香族炭化水素基としては、例えば、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基などが挙げられる。なお、複素環基の置換基としては、例えば、メトキシ基、エトシキ基などのアルコキシ基や、フェニル基、ジフェニル基、ターフェニル基などのアリール基が挙げられる。化１において、Ｒ_５乃至Ｒ_８の少なくともひとつに、アリール基や、複素環基、多環式芳香族炭化水素基などの芳香族基を有するクマリン誘導体は、比較的長波長に発光極大波長を示すことから、この発明で用いる発光剤として有用である。
【００１２】
化１で表されるクマリン誘導体の具体例としては、例えば、化２乃至化８で表される化合物が挙げられる。これらのクマリン誘導体は、可視領域において顕著な発光能を有するので、有機ＥＬ素子におけるホスト発光剤や、他のホスト発光剤に微量ドープしてその発光効率や発光スペクトルを改善するためのゲスト発光剤として極めて有用である。
【００１３】
【化２】

【００１４】
【化３】

【００１５】
【化４】

【００１６】
【化５】

【００１７】
【化６】

【００１８】
【化７】

【００１９】
【化８】

【００２０】
この発明で用いるクマリン誘導体は種々の方法で調製することができる。経済性を重視するのであれば、化１に対応するＲ_１乃至Ｒ_４を有する化９で表される化合物に、化１に対応するＲ_５乃至Ｒ_８を有する化１０で表される化合物を、適宜溶剤中、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロリドン、ヘキサメチル燐酸トリアミドなどの親水性溶剤か、あるいは、これらの親水性熔剤と水との混液中で反応させる工程を経由する方法が好適である。化２乃至化８で表されるクマリン誘導体は、いずれも、この方法により容易に調製することができる。ちなみに、化９で表される化合物は、例えば、化１に対応するＲ_１乃至Ｒ_４を有する化１１で表される化合物とシアノアセトアミドとをメタノールなどの適宜の親水性溶剤中で反応させる方法により調製することができる。斯くして得られるクマリン誘導体は、通常、使用に先立って、例えば、分液、傾斜、濾過、抽出、濃縮、薄層クロマトグラフィー、カラムクロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、蒸留、昇華、結晶化などの類縁化合物の精製に用いられる汎用の方法により精製され、必要に応じて、これらの方法は組合せて適用される。
【００２１】
【化９】

【００２２】
【化１０】

【００２３】
【化１１】

【００２４】
化１で表されるクマリン誘導体の多くは、波長６００ｎｍより短波長の可視領域、とりわけ、波長５３０ｎｍ付近の緑色域に発光極大を有する上に、ガラス状態で安定な薄膜を形成するので、有機ＥＬ素子用発光剤として極めて有用である。斯かるクマリン誘導体を有利に適用し得る有機ＥＬ素子は、本質的に、発光能を有する有機化合物を含んでなるＥＬ素子であって、通常、正電圧を印加する陽極と、負電圧を印加する陰極と、正孔と電子を再結合させて発光を取り出す発光層と、必要に応じて、陽極から正孔を注入して輸送する正孔注入／輸送層と、陰極から電子を注入して輸送する電子注入／輸送層とを設けてなる単層型及び積層型の有機ＥＬ素子が重要な適用対象となる。さらに、化１で表されるクマリン誘導体は、正孔注入／輸送層用材、電子注入／輸送層用材、さらには、他のホスト発光剤に微量ドープしてその発光効率や発光スペクトルを改善するためのゲスト発光剤としても機能することから、斯かる材料の１又は複数が不可欠の要素となる有機ＥＬ素子において、単独又は他の発光剤、正孔注入／輸送層用材及び／又は電子注入／輸送層用材と組合せて極めて有利に用いることができる。なお、積層型有機ＥＬ素子において、発光剤が正孔注入／輸送能又は電子注入／輸送能を兼備する場合には、それぞれ、正孔注入／輸送層又は電子注入／輸送層を省略することがあり、また、正孔注入／輸送層用材及び電子注入層用材の一方が他方の機能を兼備する場合には、それぞれ、電子注入／輸送層又は正孔注入／輸送層を省略することがある。
【００２５】
この発明の有機ＥＬ素子は、既述のとおり、単層型にも積層型にも構成することができる。有機ＥＬ素子の動作は、本質的に、電子及び正孔を電極から注入する過程、電子及び正孔が固体中を移動する過程、電子及び正孔が再結合し、一重項又は三重項励起子を生成する過程、そして、その励起子が発光する過程からなり、これらの過程は単層型有機ＥＬ素子においても積層型有機ＥＬ素子においても本質的に異なるところがない。しかしながら、単層型有機ＥＬ素子においては、発光剤の分子構造を変えることによってのみ上記４過程の特性を改良し得るのに対して、積層型有機ＥＬ素子においては、各過程において要求される機能を複数の材料に分担させるとともに、それぞれの材料を独立して最適化することができることから、一般的には、単層型に構成するより積層型に構成する方が所期の性能を達成し易い。
【００２６】
そこで、この発明の有機ＥＬ素子につき、積層型有機ＥＬ素子を例に挙げてさらに説明すると、図１はこの発明による積層型有機ＥＬ素子の概略図であって、図中、１は基板であり、通常、ソーダガラス、バリウムシリケートガラス、アルミノシリケートガラスなどのガラスか、あるいは、プラスチック、セラミックなどの汎用の基板材料が用いられる。望ましい基板材料は透明なガラス及びプラスチックであり、シリコンなどの不透明なセラミックは、透明な電極と組合せて用いられる。
【００２７】
２は陽極であり、通常、真空蒸着、化学蒸着（ＣＶＤ）、スパッタリングなどの方法により、基板１の一側に密着させて、電気的に低抵抗率であって、しかも、全可視領域に亙って光透過率の大きい伝導材料を厚さ１０乃至１，０００ｎｍに成膜することによって形成される。伝導材料としては、通常、金、白金、ニッケルなどの金属、酸化錫、酸化インジウム、酸化錫と酸化インジウムの混合系（以下、「ＩＴＯ」と略記する。）などの金属酸化物、あるいは、アニリン、チオフェン、ピロールなどを反復単位とする伝導性オリゴマー及びポリマーが用いられる。このうち、ＩＴＯは、低抵抗率のものが容易に得られるうえに、酸を用いてエッチングすることにより、微細パターンを容易に形成できる特徴がある。
【００２８】
３は正孔注入／輸送層であり、通常、陽極２におけると同様の方法により、陽極２に密着させて、例えば、芳香族第三級アミン、ヒドラゾン、カルバゾール又はそれらの誘導体を厚さ１乃至１，０００ｎｍに成膜することによって形成される。芳香族第三級アミンは、例えば、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、Ｎ，Ｎ´−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ´−ジフェニル−［１，１´−ビフェニル］−４，４´−ジアミン（以下、「ＮＰＢ」と略記する。）などのトリフェニルアミンやその多量体であっても、分子内にスピロセンターを有するものや、トリアリールアミンなどの、いわゆる、「π電子系スターバースト分子」であってもよい。
【００２９】
４は発光層であり、通常、陽極２におけると同様の方法により、正孔注入／輸送層３に密着させて、発光剤を厚さ１０乃至１，０００ｎｍ、望ましくは、１０乃至２００ｎｍに成膜することによって形成される。発光剤としては、薄膜状態において高い蛍光量子収率を与える、例えば、化１で表されるクマリン誘導体か、汎用のオキサチアゾール、フェナントレン、トリアゾール誘導体、キナクリドン、ルブレン若しくはそれらの誘導体、あるいは、８−ヒドロキシキノリンなどのキノリン誘導体とアルミニウム、亜鉛、ベリリウムなどとの金属錯体が単独又は組合せて用いられる。化１で表されるクマリン誘導体をゲスト発光剤として用いる場合には、組合せて用いるホスト発光剤の種類にもよるけれども、通常、ホスト発光剤に対して０．０１モル％以上、望ましくは、０．１乃至１０モル％の範囲で配合する。
【００３０】
５は電子注入／輸送層であり、通常、陽極２におけると同様の方法により、発光層４と密着させて、発光層４におけると同様の化合物か、あるいは、ベンゾキノン、アントラキノン、フルオレノンなどの環状ケトン又はその誘導体を厚さ１０乃至５００ｎｍに薄膜にすることによって形成される。
【００３１】
６は陰極であり、通常、電子注入／輸送層５に密着させて、電子注入／輸送層５において用いられる化合物より仕事関数の低い（通常、６ｅＶ以下）、例えば、リチウム、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、銀、アルミニウム、インジウムなどの金属を単独又は組合せて蒸着するか、あるいは、銅フタロシアニンなどによる緩衝層とＩＴＯ電極を組合せて陰極とする。陰極６の厚みについては特に制限がなく、伝導性、製造コスト、素子全体の厚み、光透過性などを勘案しながら、通常、厚さ１００ｎｍ以上に設定される。なお、電子注入の効率を改善するために、例えば、電子注入／輸送層５と陰極６との間にアルカリ金属又はアルカリ土類金属による薄膜を設けてもよい。
【００３２】
このように、この発明の有機ＥＬ素子は、基板１上に、陽極２、陰極６、発光層４、さらに、必要に応じて、正孔注入／輸送層３及び電子注入／輸送層５を隣接する層と互いに密着させながら一体に形成することにより得ることができる。各層を形成するに当っては、有機化合物の酸化や分解、さらには、酸素や水分の吸着などを最少限に抑えるべく、高真空下、詳細には、１０^−５Ｔｏｒｒ以下で一貫作業するのが望ましい。また、ホスト発光剤とゲスト発光剤を組合せて用いる発光層を形成するに当っては、あらかじめ、両発光剤を所定の割合で混合しておくか、あるいは、真空蒸着における両発光剤の加熱温度を互いに独立して制御することによって、発光層における両発光剤の割合を調節する。なお、斯くして構築した有機ＥＬ素子は、使用環境における劣化を最少限に抑えるべく、素子の一部又は全体を、例えば、不活性ガス雰囲気下で封止ガラスや金属キャップにより封止するか、あるいは、紫外線硬化樹脂などによる保護膜で覆うのが望ましい。
【００３３】
図１に示す有機ＥＬ素子の場合、陽極２と陰極６との間に直流電圧を印加すると、陽極２から注入された正孔が正孔注入／輸送層３を経て発光層４に、また、陰極６から注入された電子が電子注入／輸送層５を経て発光層４にそれぞれ到達する。その結果、発光層４において、正孔と電子の再結合が生じ、それにより生じた励起状態の発光剤から所定の波長の光が陽極２及び基板１を透過して放出されることとなる。
【００３４】
この発明による有機ＥＬ素子の用途について説明すると、この発明の有機ＥＬ素子は、用途に応じて、比較的高電圧のパルス性直流電圧を断続的に印加するか、あるいは、比較的低電圧の非パルス性直流電圧（通常、３乃至１０Ｖ）を連続的に印加して駆動する。この発明の有機ＥＬ素子は、可視領域、とりわけ、緑色域における発光の色純度が良いうえに、発光効率及び耐久性に優れているので、発光体や、情報を視覚的に表示する機器において多種多様の用途を有する。この発明の有機ＥＬ素子を光源とする発光体は、消費電力が小さいうえに、軽量な平板状に構成することができるので、一般照明の光源に加えて、例えば、液晶素子、複写装置、印字装置、電子写真装置、コンピューター及びその応用機器、工業制御機器、電子計測機器、計器一般、通信機器、医療用電子計測機器、自動車などの車輌搭載機器、船舶の搭載機器、航空機の管制機器、宇宙船の搭載機器、インテリア、看板、標識における省エネルギーにして省スペースな光源として有用である。コンピューター、テレビ、ビデオ、ゲーム、時計、カーナビゲーション、オシロスコープ、レーダー、ソナーにおける情報表示機器に用いる場合には、単独又は赤色域、緑色域若しくは青色域で発光する有機ＥＬ素子と組合せつつ、必要に応じて、例えば、表示パネルの形態に加工した後、汎用の単純マトリックス方式及びアクティブマトリックス方式を適用して駆動する。
【００３５】
以下、この発明の実施の形態につき、先ず、参考例１乃至参考例２において、この発明で用いるクマリン誘導体の調製について説明し、次いで、実施例１乃至実施例３において、そのクマリン誘導体を用いる有機ＥＬ素子、斯かる有機ＥＬ素子を用いる表示パネル及び、斯かる表示パネルを用いる情報表示装置につき説明する。
【００３６】
【参考例１】
〈クマリン誘導体〉
化１２で表される９−ホルミル−８−ヒドロキシ−１，１，７，７−テトラメチルユロリジン２５ｇとシアノアセトアミド８．５ｇをメタノール中で加熱溶解し、ピペリジン１．９ｍｌを加えて環流下で３時間反応させた。この反応物を冷却して析出した結晶を濾取し、化１３で表される化合物（以下、「アミド中間体」という）を２０．５ｇ得た。得られたアミド中間体の１９ｇと１−アミノ−２−チオナフトールの９．２ｇにＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド５０ｍｌを加え、１１０℃で４時間反応させた。この反応物を放冷して析出した結晶を濾取した。得られた結晶を、クロロホルム６０ｍｌに溶解し、濾過した後、メタノール１４０ｍｌを加えて結晶化させた。この結晶を濾取し、化２で表されるクマリン誘導体の朱色結晶を１８．２ｇ得た。
【００３７】
【化１２】

【００３８】
【化１３】

【００３９】
常法にしたがって測定したところ、本例のクマリン誘導体の融点は２７７乃至２８１℃であり、塩化メチレン中で測定すると、波長４８９ｎｍ及び５１６ｎｍにそれぞれ吸収極大及び蛍光極大を示した。また、重クロロホルム中で^１Ｈ−核磁気共鳴スペクトル（以下、「^１Ｈ−ＮＭＲ」と略記する。）を測定したところ、化学シフトδ（ｐｐｍ、ＴＭＳ）が１．３６（６Ｈ、ｓ）、１．６０（６Ｈ、ｓ）、１．８１（２Ｈ、ｔ）、１．８５（２Ｈ、ｔ）、３．３０（２Ｈ、ｔ）、３．３９（２Ｈ、ｔ）、７．３７（１Ｈ、ｓ）、７．５５乃至７．６０（１Ｈ、ｍ）、７．６４乃至７．７０（１Ｈ、ｍ）、７．７６（１Ｈ、ｄ）、７．９４乃至７．９８（２Ｈ、ｍ）、８．９３（１Ｈ、ｄ）、９．００（１Ｈ、ｓ）の位置にそれぞれピークが観察された。
【００４０】
【参考例２】
〈クマリン誘導体〉
参考例１の方法により得た、化１３で表されるアミド中間体の３．４ｇと２−アミノ−４−フェニルチオフェノールの３．０ｇにＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド３０ｍｌを加え、１４０℃で４時間反応させた。この反応物を放冷して析出した結晶を濾取した。得られた結晶を、クロロホルム３０ｍｌに溶解し、濾過した後、メタノール７０ｍｌを加えて結晶化させた。この結晶を濾取し、化５で表されるクマリン誘導体の朱色結晶を２．５ｇ得た。
【００４１】
常法にしたがって測定したところ、本例のクマリン誘導体の融点は２３０乃至２３４℃であり、塩化メチレン中で測定すると、波長４８３ｎｍ及び５１１ｎｍにそれぞれ吸収極大及び蛍光極大を示した。また、重クロロホルム中で^１Ｈ−ＮＭＲを測定したところ、化学シフトδ（ｐｐｍ、ＴＭＳ）が１．３２（６Ｈ、ｓ）、１．６１（６Ｈ、ｓ）、１．７８（２Ｈ、ｔ）、１．８４（２Ｈ、ｔ）、３．３１（２Ｈ、ｔ）、３．３９（２Ｈ、ｔ）、７．３２（１Ｈ、ｓ）、７．３５乃至７．４１（１Ｈ、ｍ）、７．４６乃至７．５１（２Ｈ、ｍ）、７．５９乃至７．６２（１Ｈ、ｄｄ）、７．７０乃至７．７２（２Ｈ、ｍ）、８．０５（１Ｈ、ｄ）、８．２２（１Ｈ、ｄ）、８．８６（１Ｈ、ｓ）の位置にそれぞれピークが観察された。
【００４２】
参考例１及び参考例２の方法により得たクマリン誘導体につき、表１に諸物性を纏めた。表１において、吸収極大波長は、塩化メチレンに溶解して測定したものであり、また、蛍光極大波長は、塩化メチレン中、濃度１０^−７Ｍで測定したものである。なお、この発明で用いるクマリン誘導体は、構造によって、原料、反応条件及び収量に若干の違いはあるものの、化２乃至化８で表されるものを含めて、参考例１及び参考例２に記載された方法によるか、あるいは、それらの方法に準じて容易に調製することができる。
【００４３】
【表１】

【００４４】
【実施例１】
〈有機ＥＬ素子〉
王水蒸気によりパターン化した厚さ１００ｎｍの透明ＩＴＯ電極を有するガラス基板を中性洗剤、純水及びイソプロピルアルコールを用いて超音波洗浄し、煮沸したイソプロピルアルコールから引上げ、乾燥し、紫外線オゾンにより洗浄し、蒸着装置に固定した後、１０^−７Ｔｏｒｒまで減圧した。次いで、ガラス基板における陽極としてのＩＴＯ透明電極を有する面に対してＮＰＢを厚さ６０ｎｍになるまで蒸着して正孔注入／輸送層を形成した。その後、膜厚センサーでモニターしながら、参考例１及び参考例２の方法により得た化２及び化５で表されるクマリン誘導体及び、別途常法により調製した化１４で表されるクマリン誘導体のいずれかとトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（以下、「Ａｌｑ３」と略記する。）とを重量比０．８：１００になるように、厚さ２０ｎｍまで共蒸着して発光層を形成し、さらに、Ａｌｑ３を厚さ４０ｎｍまで蒸着して電子注入／輸送層を形成した後、弗化リチウムとアルミニウムをこの順序でそれぞれ厚さ０．５ｎｍ及び１５０ｎｍになるまで蒸着して陰極を形成した。その後、窒素雰囲気下で、素子全体をガラス板及び紫外線硬化樹脂を用いて封止して３種類の有機ＥＬ素子を得た。
【００４５】
【化１４】

【００４６】
斯くして得た有機ＥＬ素子につき、常法にしたがって発光特性を試験した。結果を表２にまとめた。
【００４７】
【表２】

【００４８】
表２の結果に見られるとおり、本例の有機ＥＬ素子は、直流電圧を印加すると、波長５３０ｎｍ付近の可視領域に発光極大を有する緑色発光をもたらした。また、発光スペクトルを測定したところ、発光極大における半値幅はいずれも約６０ｎｍと狭く、良好な色純度であることが確認された。発光は３Ｖ前後から確認され、１５Ｖ付近で最高輝度が４０，０００ｃｄ／ｍ^２に達する場合もあった。発光は安定して持続し、発光開始から１００時間経過した時点においても部分的暗黒部（ダークスポット）は観察されなかった。初期輝度３００ｃｄ／ｍ^２で定電流駆動したときの半減期はいずれも１，５００時間以上であった。化２及び化５で表されるクマリン誘導体を用いたときの半減期はことに長く、いずれも２，５００時間以上であった。また、化２及び化５で表されるクマリン誘導体を用いた場合、輝度の点においても化１４で表されるクマリン誘導体を用いるたものより優れていた。緑色の色純度の点からは、化５で表されるクマリン誘導体を用いた場合、より優れた緑色であった。
【００４９】
これらの結果は、本例の有機ＥＬ素子が、色純度が良く、発光効率と素子寿命に優れた緑色発光素子であることを物語っている。
【００５０】
【実施例２】
〈表示パネル〉
図２に示すのは、この発明の有機ＥＬ素子を主体とする単純マトリックス方式の表示パネル（水平方向に２０電極列、垂直方向に３０電極列）であり、斯かる表示パネルは次のようにして作製することができる。
【００５１】
すなわち、先ず、実施例１の方法に準じてガラス基板１０の一側にＩＴＯ透明電極による陽極１４を形成した後、湿式エッチング法により陽極１４をストライプ状に加工する。次いで、実施例１の方法に準じて正孔注入／輸送層１６、発光層１８を順次形成し、メカニカルマスクを用いて陰極２０をストライプ状に形成した後、ガラス板（図示しない）と紫外線硬化樹脂により有機ＥＬ素子を封止する。なお、本例の表示パネルにおいては、使用時の温度上昇を抑えるべく、必要に応じて、陰極２０の背面側に放熱板や冷却ファンを取り付けてもよい。
【００５２】
【実施例３】
〈情報表示機器〉
図３に示すのは、実施例２の方法により作製した表示パネルを用いる情報表示機器である。図３において、３０は出力電圧４．５Ｖの直流電源であり、その出力端には二つの昇圧回路３２、３４が接続されている。昇圧回路３２は５乃至１２Ｖの範囲の直流電圧を供給することができ、その出力端はドライバ回路３６に接続されている。もう一方の昇圧回路３４は、５Ｖの定電圧をマイクロコンピューター３８に供給するためのものである。
【００５３】
マイクロコンピューター３８は、外部と信号をやりとりするＩ／Ｏインターフェース３８ａと、プログラムなどを記憶するＲＯＭ３８ｂと、各種のデータを記憶するＲＡＭ３８ｃと、各種の演算を実行するＣＰＵ３８ｄを含んでなる。マイクロコンピューター３８には、マイクロコンピューター３８に８ＭＨｚのクロック信号を供給するクロック発生回路４０と、二つの発振回路４２、４４がそれぞれ接続されており、その二つの発振回路４２、４４は、マイクロコンピューター３８に、それぞれ、表示速度を制御する５乃至５０Ｈｚの信号と、走査周波数を制御する０．２乃至２ｋＨｚの信号を供給するためのものである。
【００５４】
４８はこの発明の有機ＥＬ素子を主体とする表示パネルであり、ドライバ回路３６、４６を介してマイクロコンピューター３８に接続されている。ドライバ回路３６は、昇圧回路３２からの直流電圧が表示パネルに印加されるのを制御する回路であって、表示パネル４８における垂直方向の電極列に個別に接続される複数のトランジスタを含んでなる。したがって、このドライバ回路３６におけるトランジスタのいずれかがオンすると、そのトランジスタに接続されている垂直方向の電極列に昇圧回路３２からの電圧が印加されることとなる。一方、ドライバ回路４６は、表示パネル４８の水平方向の電極列に個別に接続される複数のトランジスタを含んでなり、ドライバ回路４６におけるトランジスタのいずれかがオンすると、そのトランジスタに接続されている水平方向の電極列が接地されることとなる。
【００５５】
本例の情報表示機器は斯く構成されているので、マイクロコンピューター３８の指示にしたがってドライバ回路３６、４６におけるトランジスタがオンすると、表示パネル４８の垂直方向及び水平方向における対応する電極列間に所定の電圧が印加され、その交点に位置する有機ＥＬ素子が発光することとなる。したがって、例えば、ドライバ回路４６を適宜制御することによって水平方向の電極列を１列選択し、その電極列を接地しつつ、ドライバ回路３６を適宜制御することによって垂直方向の電極列に接続されたトランジスタを順次オンすれば、その選択された水平方向の電極列全体が水平方向に走査され、所与の画素が表示されることとなる。斯かる走査を垂直方向に順次繰返すことによって、１画面全体を表示できる。なお、本例におけるドライバ回路３６は、電極１列分のデータレジスタを有しているので、この記憶されているデータに基づいてトランジスタを駆動するのが好適である。
【００５６】
表示する情報は、表示の速度と周期に合わせて外部から供給するか、あるいは、例えば、文字情報などのように、一定のパターンを有する情報については、ＲＯＭ３８ｂにそのパターンをあらかじめ記憶させておき、これをデータとしてもよい。また、通常のＮＴＳＣ方式によるテレビジョン放送を表示する場合には、まず、受信した信号を放送規格に基づく水平周波数、垂直周波数にしたがって水平同期信号と垂直同期信号とに分離するとともに、映像信号を表示パネル４８の画素数に対応したデジタル信号に変換する。マイクロコンピュータ３８にこれらの信号を適宜同期させて供給することにより、テレビジョン放送を表示パネル４８に表示することができる。
【００５７】
【発明の効果】
叙上のとおり、この発明は、クマリン誘導体の産業上有用な特性の新規な発見に基づくものである。斯かるクマリン誘導体を含んでなるこの発明の有機ＥＬ素子は、可視領域、とりわけ、緑色域における発光の色純度が良いうえに、発光効率と耐久性にも優れているので、照明一般における光源としての発光体や、情報を視覚的に表示する多種多様の情報表示機器において極めて有利に用いることができる。
【００５８】
斯くも顕著な作用効果を奏するこの発明は、斯界に貢献すること誠に多大な、意義のある発明であると言える。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による有機ＥＬ素子の概略図である。
【図２】この発明による表示パネルの概略図である。
【図３】この発明による情報表示機器のブロックダイアグラムである。
【符号の説明】
１、１０基板
２、１４陽極
３、１６正孔注入／輸送層
４、１８発光層
５電子注入／輸送層
６、２０陰極
３０直流電源
３２、３４昇圧回路
３６、４６ドライバ回路
３８マイクロコンピューター
４０クロック発生回路
４２、４４発振回路
４８表示パネル

Claims

化４乃至化７のいずれかで表されるクマリン誘導体の１種または複数を含んでなる有機電界発光素子。
化４乃至化７のいずれかで表されるクマリン誘導体を発光剤として含んでなる請求項１に記載の有機電界発光素子。
単層型又は積層型である請求項１又は２に記載の有機電界発光素子。
請求項１乃至３のいずれかに記載の有機電界発光素子を用いる発光体。
請求項１乃至３のいずれかに記載の有機電界発光素子を用いる情報表示機器。