JP6613595B2 - 発光素子、発光装置、認証装置および電子機器 - Google Patents
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Description
本発明の発光素子は、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより発光する発光層とを有し、前記発光層は、発光材料として下記一般式(NIR-D)で表わされる化合物を含むとともに、前記発光材料を保持するホスト材料として下記式IRH−1で表わされる化合物を含んで構成されていることを特徴とする。
このような発光装置は、近赤外域での発光が可能である。また、高効率および長寿命な発光素子を備えるので、信頼性に優れる。
このような認証装置は、近赤外光を用いて生体認証を行うことができる。また、高効率および長寿命な発光素子を備えるので、信頼性に優れる。
このような電子機器は、高効率および長寿命な発光素子を備えるので、信頼性に優れる。
(陽極)
陽極3は、正孔注入層4に正孔を注入する電極である。この陽極3の構成材料としては、仕事関数が大きく、導電性に優れる材料を用いるのが好ましい。
一方、陰極8は、後述する電子注入層7を介して電子輸送層6に電子を注入する電極である。この陰極8の構成材料としては、仕事関数の小さい材料を用いるのが好ましい。
正孔注入層4は、陽極3からの正孔注入効率を向上させる機能を有する(すなわち正孔注入性を有する)ものである。これにより、発光素子1の発光効率を高めることができる。ここで、正孔注入層4は、陽極3から注入された正孔を発光層5まで輸送する機能をも有する(すなわち正孔輸送性を有する)ものである。したがって、正孔注入層4は、前述したように正孔輸送性を有することから、正孔輸送層であるということもできる。なお、正孔注入層4と発光層5との間に、正孔注入層4とは異なる材料(例えばベンジジン誘導体等のアミン系化合物)で構成された正孔輸送層を別途設けてもよい。
この正孔注入層4は、正孔注入性を有する材料(正孔注入性材料)を含んでいる。
発光層5は、前述した陽極3と陰極8との間に通電することにより、発光するものである。
電子輸送層6は、陰極8から電子注入層7を介して注入された電子を発光層5に輸送する機能を有するものである。
その結果、発光素子1の長寿命化を図ることができる。
電子注入層7は、陰極8からの電子注入効率を向上させる機能を有するものである。
封止部材9は、陽極3、積層体14、および陰極8を覆うように設けられ、これらを気密的に封止し、酸素や水分を遮断する機能を有する。封止部材9を設けることにより、発光素子1の信頼性の向上や、変質・劣化の防止(耐久性向上)等の効果が得られる。
[1] まず、基板2を用意し、この基板2上に陽極3を形成する。
正孔注入層4は、例えば、CVD法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成するのが好ましい。
発光層5は、例えば、真空蒸着等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
電子注入層7の構成材料として無機材料を用いる場合、電子注入層7は、例えば、CVD法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセス、無機微粒子インクの塗布および焼成等を用いて形成することができる。
陰極8は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、金属箔の接合、金属微粒子インクの塗布および焼成等を用いて形成することができる。
最後に、得られた発光素子1を覆うように封止部材9を被せ、基板2に接合する。
次に、本発明の発光装置の実施形態について説明する。
図2における発光素子1Aは、近赤外域で発光するものである。
そして、エポキシ層35上には、これらを覆うように封止基板20が設けられている。
次に、本発明の認証装置の実施形態を説明する。
図3は、本発明の認証装置の実施形態を示す図である。
カバーガラス1001は、生体Fが接触または近接する部位である。
受光素子駆動部1004は、受光素子群1003を駆動する駆動回路である。
このような認証装置1000は、各種の電子機器に組み込むことができる。
図4は、本発明の電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
例えば、本発明の発光素子および発光装置は照明用の光源として用いてもよい。
発光材料の製造
以下の工程1〜6により、前記式IRD−1で表されるベンゾ−ビス−チアジアゾール系化合物を合成した。
(実施例1)
<1> まず、平均厚さ0.5mmの透明なガラス基板を用意した。次に、この基板上に、スパッタ法により、平均厚さ100nmのITO電極(陽極)を形成した。
以上の工程により、発光素子を製造した。
発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)を1.0wt%とした以外は、前述した実施例1と同様にして発光素子を製造した。
発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)を0.5wt%とした以外は、前述した実施例1と同様にして発光素子を製造した。
発光層の発光材料として、前記式IRD−1で表わされる化合物に代えて、前記式IRD−3で表わされる化合物を用いた以外は、前述した実施例1と同様にして発光素子を製造した。
発光層の発光材料として、前記式IRD−1で表わされる化合物に代えて、前記式IRD−3で表わされる化合物を用いた以外は、前述した実施例2と同様にして発光素子を製造した。
発光層の発光材料として、前記式IRD−1で表わされる化合物に代えて、前記式IRD−3で表わされる化合物を用いた以外は、前述した実施例3と同様にして発光素子を製造した。
発光層のホスト材料として、前記式H−5で表わされる化合物に代えて、前記式H−13で表わされる化合物を用いた以外は、前述した実施例3と同様にして発光素子を製造した。
発光層の厚さを10nm、電子輸送層の厚さを110nmとした以外は、前述した実施例2と同様にして発光素子を製造した。
発光層の厚さを50nm、電子輸送層の厚さを70nmとした以外は、前述した実施例2と同様にして発光素子を製造した。
発光層と電子輸送層(第1電子輸送層)との間に第2電子輸送層を設けた以外は、前述した実施例2と同様にして発光素子を製造した。
第1電子輸送層の厚さを25nm、第2電子輸送層の厚さを70nmとした以外は、前述した実施例10と同様にして発光素子を製造した。
第1電子輸送層の厚さを5nm、第2電子輸送層の厚さを90nmとした以外は、前述した実施例10と同様にして発光素子を製造した。
発光層の発光材料として、前記式IRD−1で表わされる化合物に代えて、下記式IRD−4で表わされる化合物を用いた以外は、前述した実施例12と同様にして発光素子を製造した。
発光層の発光材料として、前記式IRD−1で表わされる化合物に代えて、下記式IRD−5で表わされる化合物を用いた以外は、前述した実施例12と同様にして発光素子を製造した。
発光層のホスト材料としてAlq3を用いた以外は、前述した実施例1と同様にして発光素子を製造した。
発光層のホスト材料として前記ETL2−30で表されるアントラセン系化合物を用いた以外は、前述した実施例1と同様にして発光素子を製造した。
発光層のホスト材料として下記DB−Pentaで表されるペンタセン系化合物を用いた以外は、前述した実施例1と同様にして発光素子を製造した。
発光層のホスト材料としてAlq3を用いた以外は、前述した実施例4と同様にして発光素子を製造した。
各実施例および各比較例について、一定電流電源(株式会社東陽テクニカ製 KEITHLEY2400)を用いて、発光素子に100mA/cm2の定電流を流し、そのときの発光ピーク波長等のスペクトル測定を表2に掲げる小型ファイバ光学分光器を用いて測定した。発光パワーPW(mW/cm2)は表2に掲げる光パワー測定機を用いて測定した。また、そのときの電圧値(駆動電圧)も測定した。また、そのときの650nm以上の波長域における外部量子効率EQE(%)も測定した。
これらの測定結果を表1、図5、図6、図7に示す。
Claims (14)
- 陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより発光する発光層とを有し、
前記発光層は、発光材料として下記一般式(NIR-D)で表わされる化合物を含むとともに、前記発光材料のホスト材料として下記式IRH−1で表わされる化合物を含むことを特徴とする発光素子。
- 前記ホスト材料は、炭素原子および水素原子で構成されている請求項1ないし3のいずれか1項に記載の発光素子。
- 前記発光層中における前記発光材料の含有量は、0.5wt%以上5.0wt%以下である請求項1ないし4のいずれか1項に記載の発光素子。
- 前記発光層と前記陰極との間に設けられ、アントラセン骨格を有する化合物を含んで構成されている電子輸送層を備える請求項1ないし5のいずれか1項に記載の発光素子。
- 前記電子輸送層は、アザインドリジン骨格およびアントラセン骨格を分子内に有するアザインドリジン系化合物を含んで構成されている第1電子輸送層と、前記第1電子輸送層と前記発光層との間に設けられ、アントラセン骨格を分子内に有し、かつ、炭素原子および水素原子で構成されているアントラセン系化合物を含んで構成されている第2電子輸送層と、を有する請求項6に記載の発光素子。
- 前記第2電子輸送層の厚さは、前記第1電子輸送層の厚さよりも厚い請求項7に記載の発光素子。
- 前記第2電子輸送層の厚さは、30nm以上150nm以下である請求項7または8に記載の発光素子。
- 前記電子輸送層の厚さは、55nm以上200nm以下である請求項6ないし9のいずれか1項に記載の発光素子。
- 前記発光層の厚さは、10nm以上50nm以下である請求項1ないし10のいずれか1項に記載の発光素子。
- 請求項1ないし11のいずれか1項に記載の発光素子を備えることを特徴とする発光装置。
- 請求項1ないし11のいずれか1項に記載の発光素子を備えることを特徴とする認証装置。
- 請求項1ないし11のいずれか1項に記載の発光素子を備えることを特徴とする電子機器。
Priority Applications (3)
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