WO2005032216A1 - 多重分岐構造化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置及び多重分岐構造化合物の製造方法 - Google Patents

多重分岐構造化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置及び多重分岐構造化合物の製造方法 Download PDF

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Hideo Taka
Hiroshi Kita
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Definitions

  • Multi-branched structure compound organic electroluminescent device, display device, lighting device, and method for producing multi-branched structure compound
  • the present invention relates to a compound having a multi-branched structure, which is a light emitting material for organic EL luminescence, an organic electroluminescent device using the compound having a multi-branched structure (hereinafter, also referred to as an organic EL device), a display device, and the like. ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ Lighting equipment.
  • ELD electroluminescence display
  • the constituent elements of ELD include an inorganic electroluminescent element and an organic electroluminescent element.
  • Inorganic electroluminescent devices have been used as flat light sources, but high voltage AC is required to drive light emitting devices.
  • an organic electroluminescence element has a configuration in which a light-emitting layer containing a compound that emits light is sandwiched between a cathode and an anode, and electrons and holes are injected into the light-emitting layer and recombined to form an exciton. (Exciton), and emits light using the emission of light (fluorescence and phosphorescence) when the exciton is deactivated. It can emit light at a voltage of several volts to several tens of volts.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-181616
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-247859
  • Patent Document 5 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-338588
  • Non-Patent Document 1 Ap plied Phy s ics L Lett er ss, Vol. 80, page 2645
  • Non-Patent Document 3 Proceedings of the 50th Lecture Meeting on Applied Physics
  • conventional dendrimer-type light-emitting compounds have a dendritic structure in which the substituents of the light-emitting compound are formed, so that the molecular structure of the light-emitting compound formed is limited, and the light-emitting compound is not light-emitting.
  • Some compounds cannot form substituents having a ⁇ -shaped structure.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a light-emitting material for an organic electroluminescence element that achieves high luminous efficiency and long life and can be easily manufactured.
  • An object of the present invention is to provide an organic electroluminescence device having a compound having a multi-branched structure, a display device or a lighting device including the compound, and a method for producing a compound having a multi-branched structure. Disclosure of the invention
  • the object of the present invention is achieved by the following configurations.
  • a compound having a multi-branched structure comprising a light-emitting material for organic electroluminescence.
  • the light emitting material for organic electroluminescence is a fluorescent compound 4.
  • An organic electroluminescence device having at least one organic layer between a cathode and an anode, wherein the multiplexed device according to any one of (1) to (5) is provided on at least one of the organic layers.
  • An organic electroluminescence device comprising a branched structure compound.
  • a display device comprising the organic electroluminescent device according to (6) or (7).
  • a lighting device comprising the organic electroluminescent element according to the above (6) or (7).
  • a display device comprising: the illumination device according to the item (9); and a liquid crystal element as a display unit.
  • a compound having a multi-branched structure wherein the light-emitting material for organic electroluminescence is mixed with a compound having a multi-branched structure in a solvent to encapsulate the light-emitting material for organic electroluminescence in the compound having a multi-branched structure.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a display device including an organic EL element.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a display unit.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a pixel.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a passive matrix type full color display lightning arrestor.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a lighting device.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the lighting device. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the present inventors have found that a light emitting material for organic electroluminescence at the mouth of an organic EL is included in a multi-branched structure conjugate and used for an organic electroluminescence device. It has been found that an organic electroluminescent device having high luminous efficiency and long life can be obtained.
  • the light-emitting material for organic electroluminescence is contained in the multi-branch structure compound as described above, thereby preventing the light-emitting materials from approaching each other and causing the light-emitting material to be substantially dispersed and present. Therefore, the effect of suppressing the concentration quenching can be obtained, and the luminous efficiency and the luminous life can be improved.
  • the compound having a multi-branched structure containing the light emitting material for organic electroluminescence of the present invention is different from a so-called pendant type (graft type) polymer having a linear polymer extending in a one-dimensional direction or a partially branched structure. It is a compound in which a multi-branched structure is bonded with a core linking group as a central nucleus to form a sterically expansive structure.
  • the core linking group is a linking group serving as a central nucleus, and has 2 to 6 bonds.
  • a multi-branch structure has three to four bonds: ⁇
  • a branch structure is formed by connecting branch structures.
  • the branched structural units forming the multi-branched structural body may be all formed of the same branched structural unit, or may be formed of different branched structural units in each generation. Further, the core linking group may have the same structure as the branched structural unit. In a branched structure, a first-generation branch structure unit that bonds to the core linking group, and a second-generation branch structure unit that bonds to the first-generation branch structure unit, provide a multiple-branch structure of the present invention.
  • the multi-branched structure of the compound is preferably formed at least up to the second generation or more, and more preferably the repeating unit is formed from the second generation to the tenth generation. Particularly preferably, the repeating unit is formed from the second generation to the fifth generation.
  • the compound having a multi-branched structure that includes the light-emitting material for organic EL luminescence of the present invention has a partial structure having a hole transporting property.
  • holes can be efficiently transported to the luminescent material for luminescence of the organic-electrified port, thereby further improving the luminous efficiency. Can be.
  • the partial structure having a hole transporting property is a partial structure having a function of transporting holes.
  • a partial structure having a hole injecting property and an electron blocking property is also included in the partial structure having a hole transporting property.
  • a material conventionally used as a hole charge injection / transport material, or a partial structure of a hole injection layer of an EL element or a known compound used for a hole transport layer can be used. .
  • the partial structure having a hole transporting property has any of a hole injecting or transporting property and an electron barrier property, and may be any of an organic substance and an inorganic substance.
  • triazole derivatives oxaziazole derivatives, imidazole derivatives, polyaryls Lucane derivative, pyrazoline derivative and pyrazopine derivative, phenylenediamine derivative, arylamine derivative, amino substituted chalcone conductor, oxazolyl derivative, styrylanthracene derivative, fluorenone derivative, hydrazone derivative, stilbene derivative , Silazane derivatives, and aniline-based copolymers. More preferably, a partial structure of a triarylamine derivative or a carpazonole derivative is exemplified.
  • a phenyl group is a typical aryl group forming a triarylamine derivative, but other aromatic hydrocarbon ring residues such as a naphthyl group, anthryl group, an azuryl group, a fluorenyl group, and a furyl group ,
  • a chain aromatic group residue such as a chain group, a pyridyl group, an imidazolyl group, or a condensed aromatic ring residue formed by condensing a heterocyclic aromatic ring with another aromatic ring.
  • the aryl group constituting the triarylamine moiety is preferably a phenyl group, a naphthyl group, a fluorenyl group, or a phenyl group.
  • a carbazole derivative is particularly preferable, and a partial structure represented by the following general formula (1) or (2) is most preferable. Thereby, higher luminous efficiency can be obtained.
  • R 14 to R 21 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a cycloalkyl group. Further, adjacent groups R14 to R21 may be bonded to each other to form a ring.
  • R22 to R30 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, or a cycloalkyl group
  • R31 to R34 each independently represent a hydrogen atom, a bond, an alkyl group, or Represents a cycloalkyl group
  • any one of R 31 to 134 represents a bond.
  • adjacent groups of R22 to R34 may be bonded to each other to form a ring.
  • partial structures having a hole-transporting property are shown below (any part of these partial structures serves as a bond). However, embodiments of the present invention are not limited thereto.
  • the compound having a multi-branched structure in which the light emitting material for organic electroluminescence according to the present invention is included preferably has a partial structure having an electron transporting property.
  • the encapsulated organic electroluminescence Electrons are efficiently transported to the light emitting material for light emission, and the luminous efficiency can be further improved.
  • the partial structure having an electron transporting property is a partial structure having a function of transporting electrons, and a partial structure having an electron injecting property and a hole blocking property in a broad sense is also included in the partial structure having an electron transporting property.
  • the partial structure having an electron transporting property may have a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer, and a partial structure of a compound conventionally used for the electron transporting layer can be used.
  • Examples of the partial structure having an electron transporting property include: tri: rilborane derivative, fluorine-substituted triarylamine derivative, silole derivative, azacarbazole derivative, phenanthroline derivative, styryl derivative, nitro-substituted aroolene derivative, Partial structures such as diphenylquinone derivatives, thiopyrandioxide derivatives, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, and oxadiazole derivatives are exemplified.
  • the partial structure of a thiadazole derivative in which the oxygen atom of the oxdiazole ring is replaced with a sulfur atom, and the quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group also have a partial structure having an electron transporting property.
  • metal complexes of 8-quinolinol derivatives such as tris (8-quinolinol) aluminum (Alq), tris (5,7-dichloro-18-quinolinol) aluminum, and tris (5,7-jib -Quinolinol) aluminum, tris (2-methyl-8_quinolinol) aluminum, tris (5-methynole-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Znq), and the central metals of these metal complexes Can also be used as a partial structure having an electron transporting property, wherein the partial structure of the metal complex replaced with In, Mg, Cu, Ca, Sn, 0 & or 13 is also used.
  • metal free or metal phthalocyanine, or a partial structure in which the terminal thereof is substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can be preferably used as a partial structure having an electron transporting property.
  • Preferable examples include a triarylborane derivative and a partial structure of a heteroaromatic ring containing a nitrogen atom. More preferably, the aromatic ring containing a nitrogen atom contains two or more heteroatoms, for example, a pyrazine ring, a pyrimidine ring, a phenanthone ring, a pyridoindole ring, a dipyridopyrole ring, a diazafluorene ring, In addition to a benzothiazine ring, a thiazole ring, or a fused aromatic ring compound residue formed by condensing an aromatic ring thereof with an aromatic ring, a hydrocarbon ring residue further substituted by an electron-withdrawing substituent (For example, pentafluorophenyl group, 2,4,6-tricyanophenyl group and the like).
  • the aromatic ring containing a nitrogen atom contains two or more heteroatoms, for example, a pyra
  • a pentafluorophenyl group particularly preferred are a pentafluorophenyl group, a triarylporane residue, a penanthroline ring, a pyridindonole ring, a thiazole ring, and a fused aromatic ring compound residue having these partial structures.
  • the luminous efficiency can be further improved.
  • a phenyl group is a typical aryl group forming a triarylborane derivative, but other hydrocarbon aromatic ring residues such as a naphthyl group, an anthryl group, an azulyl group, a fluorenyl group, and a furyl group
  • hydrocarbon aromatic ring residues such as a naphthyl group, an anthryl group, an azulyl group, a fluorenyl group, and a furyl group
  • a heteroaromatic ring residue such as a group, a phenyl group, a pyridyl group or an imidazolyl group, or a condensed aromatic ring residue formed by condensing a heteroaromatic ring with another aromatic ring may be used.
  • Triarylporane derivatives are often unstable due to their electron deficiency, and often introduce substituents for stabilization at the atom subscripted to the atom bonded to the boron atom of the aryl group.
  • substituents for stabilization at the atom subscripted to the atom bonded to the boron atom of the aryl group.
  • trimesityl borane in which a methyl group is introduced into a benzene ring bonded to a boron atom
  • tris diisopropyl
  • an isopropyl group is introduced.
  • Boran When the ligand has a triaryl porane structure, it is preferable to introduce a substituent into the aryl group bonded to the boron atom at a position adjacent to the atom directly bonded to the boron atom.
  • Preferred substituents include a methyl group, a phenolic methyl group, a trifluoromethyl group, and an is
  • partial structures having an electron-transporting property are shown below (any part of these partial structures serves as a bond).
  • the embodiment of the present invention is not limited thereto.
  • n 1,2,3
  • the former is a method in which molecules are linked to the core molecule for each generation and branched.
  • it is common to create a branch in advance and bind it to the core molecule at the end, but in general it is possible to use other methods!
  • Encapsulated multi-branched compound P D _ 1 precursor (branched structure D-1, core linking group C-2)
  • 1,3,5_tribromobenzene was reacted with the polonic acid reagent prepared from D-1 in the manner described above, and the column was packed with Sephadex-G25 (Aldrich) (eluent: HF IP). By carrying out separation and purification using, an encapsulating multi-branched structure compound PD-1 precursor was obtained in a yield of 60% (1.1 g).
  • Encapsulated multi-branched structure compound PD_7 precursor (branched structure D-17, core linking group C-10)
  • Multi-branched structure compound PD-2 precursor (branched structure D-30, core linking group C_5)
  • 85.0 g (9 mmo 1) of precursor and 0.9 g (4.5 mmo 1) of 3,5-dihydroxybromobenzene were dissolved in toluene (20 ml), and a 6N sodium hydroxide ethanol solution 5 m 1 was added and the mixture was heated under reflux for 10 h. After a predetermined time, the temperature was returned to room temperature and the solvent was distilled off under reduced pressure.
  • the molecular weight of the compound having a multi-branched structure according to the present invention is preferably from 1,000 to 100,000, and more preferably from 2,000 to 50,000.
  • content is within this range, when the organic layer of the organic EL element is formed by a coating method, solubility in a solvent is ensured, and the viscosity of the solution becomes suitable for forming the organic layer. Can be formed.
  • any compound may be used as long as it is a compound conventionally used as a light emitting material of an organic electroluminescence device, and in particular, a fluorescent compound or a phosphorescent compound is used. It is preferred to use Thereby, higher luminous efficiency can be obtained.
  • the fluorescent compound is a fluorescent organic molecule having a high fluorescence quantum yield in a solution state or a compound having a partial structure of a rare earth complex-based phosphor.
  • the fluorescence quantum yield is preferably 10% or more, particularly preferably 30% or more.
  • fluorescent organic molecules having a high fluorescence quantum yield examples include coumarin-based dyes, pyran-based dyes, cyanine-based dyes, croconium-based dyes, squalium-based dyes, oxobenzanthracene-based dyes, fluorescein-based dyes, and mouthamine-based dyes
  • pyrylium dyes, perylene dyes, stilbene dyes, and polythiophene dyes, and compounds having these partial structures can be used.
  • a phosphorescent compound is a compound having a partial structure in which light emission from an excited triplet is observed, and the compound has a phosphorescence quantum yield of 0.001 or more at 25 ° C.
  • the phosphorescence quantum yield is preferably at least 0.01, more preferably at least 0.1.
  • the above-mentioned phosphorescence quantum yield can be measured by the method described in Spectroscopy I I, pp. 398 (1992 edition, Maruzen) of the 4th edition of Experimental Chemistry Course 7.
  • the phosphorescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents, but it is sufficient that the phosphorescence quantum yield is achieved in any of the solvents.
  • the phosphorescent compound is preferably an organometallic complex, whereby the luminous efficiency can be further improved.
  • the organometallic complex according to the present invention is preferably an organometallic complex containing a metal belonging to Group 8 of the periodic table of the elements, and more preferably an iridium compound, an osmium compound, or a platinum compound (platinum complex compound).
  • a metal belonging to Group 8 of the periodic table of the elements and more preferably an iridium compound, an osmium compound, or a platinum compound (platinum complex compound).
  • platinum compound platinum compound
  • the multi-branched structure compound containing the luminescent material for organic electroluminescence of the present invention can be obtained by mixing the luminescent material for organic electroluminescence and the multi-branched structure compound in a solvent. It contains a light emitting material for electroluminescence.
  • a multi-branched structure compound manufactured by such an easy method for an organic electroluminescence device it is possible to suppress concentration quenching of the encapsulated light emitting material for organic electroluminescence in a layer, Luminous efficiency and luminous life can be improved. '
  • the light emitting material for organic electroluminescence has higher affinity for the multi-branched structure conjugate than the solvent.
  • the material can be included easily, and the production can be made easier.
  • the following two methods are particularly preferable as production methods suitable for the use of the present invention from the characteristics of the light emitting material for organic electroluminescence.
  • the multi-branched structure compound and the light emitting material for organic electroluminescence are encapsulated by utilizing the difference in solubility between the compounds, and the compound having the multi-branched structure is dissolved in a solvent meeting the conditions described below, and the light emitting material for organic electroluminescence is added thereto. . Inclusion proceeds between the solid and liquid phases.
  • the solvent it is necessary to select a solvent that dissolves only the compound having a multi-branched structure and does not dissolve the light-emitting material for organic electroluminescence / luminescence. Depending on the solubility of the compound having a multi-branched structure and the light-emitting material for organic electroluminescence. They may be used alone or in combination. There is an advantage that the progress of the reaction can be confirmed by disappearance of the light emitting material for organic electroluminescence.
  • the multi-branched structure compound of the present invention may be contained in any of the organic layers between the cathode and the anode, but is preferably contained in the light-emitting layer. Thereby, it is possible to have an even higher light efficiency.
  • a substituent is an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, an octyl group, a dodecyl group, a tridecyl group, a tetradecyl group, a pentadecyl group ), Cycloalkyl group (eg, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), alkenyl group (eg, vinylinole group, aryl group, etc.), alkyl group (eg, ethynyl group, propargyl group, etc.), Aryl groups including those having a heteroatom (for example, phenyl, naphthyl, pyridyl, chenyl, furyl, imidazolyl, etc.), hetero
  • alkoxycarbonyl group for example, methyloxycarbonyl group, ethyloxycarbonyl group, butyloxycarbonyl group, octyloxycarbonyl group, Dodecyloxycarbonyl group, etc.
  • aryloxycarbonyl group including those having a hetero atom eg, phenyloxycarbonyl group, naphthyloxycarboyl group, pyridyloxycarbol group, chenyloxycarbonyl group, etc.
  • An amino group for example, an amino group, an ethylamino group, a dimethylamino group, a butylamino group, a cyclopentylamino group, a 2-ethylhexylamino group, a dodecylamino group, an anilino group
  • a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a large work function (4 eV or more) as an electrode material is preferably used.
  • the anode may be formed into a thin film by a method such as evaporation or sputtering of these electrode substances, and a pattern of a desired shape may be formed by a photolithography method. Alternatively, when little pattern accuracy is required (about 100 ⁇ or more), a pattern may be formed through a mask having a desired shape at the time of vapor deposition or sputtering of the electrode material.
  • a pattern may be formed through a mask having a desired shape at the time of vapor deposition or sputtering of the electrode material.
  • the transmittance is greater than 10%
  • the sheet resistance of the anode is preferably several hundred ⁇ square or less.
  • the film thickness depends on the material, but is usually from 10 :! OOO nm, preferably in the range of 10-200 nm.
  • the cathode those having a low work function (4 eV or less) metal (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof are used as the electrode material.
  • an electron injecting metal referred to as an electron injecting metal
  • Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloys, magnesium, lithium, magnesium-copper mixtures, magnesium / silver mixtures, magnesium / aluminum mixtures, magnesium / indium mixtures, aluminum Z aluminum oxide (A1 2 0 3) mixture, indium, a lithium / ⁇ Ruminiumu mixture, and rare earth metals.
  • a mixture of an electron injecting metal and a second metal which is a stable metal having a higher work function value such as a magnesium / silver mixture, a magnesium alloy, and the like.
  • the cathode can be manufactured by forming a thin film from these electrode substances by a method such as evaporation or sputtering.
  • the sheet resistance as the cathode is preferably several hundred ⁇ / port or less, and the film thickness is usually 10 ⁇ !
  • ⁇ 1000 nm preferably 50 ⁇ ! It is selected in the range of ⁇ 200 nm.
  • Brightness is improved, which is convenient.
  • Buffer layer Cathode buffer layer, anode buffer layer >>
  • One buffer layer is provided as necessary, and there are one cathode buffer layer and one anode buffer layer. As described above, between the anode and the light emitting layer or the hole transport layer, and between the cathode and the light emitting layer or the electron transport layer. May be present.
  • the buffer layer is a layer that is provided between the electrode and the organic layer to reduce the driving voltage and improve the light emission luminance.
  • the organic EL device and the forefront of its industrialization (N.T. 2) Chapter 2 “Electrode Materials” (pages 123 to 166) of the book, which has a hole injection layer (one anode buffer layer) and an electron injection layer (cathode buffer layer). There is.
  • anode buffer layer The details of the anode buffer layer are also described in JP-A-9-145479, JP-A-9-260062, JP-A-8-288069 and the like, and a specific example is copper phthalocyanine.
  • a phthalocyanine buffer one layer of an oxide buffer typified by vanadium oxide, one layer of an amorphous carbon buffer, and one layer of a polymer puffer using a conductive polymer such as polyaniline (emeraldine) polythiophene.
  • a conductive polymer such as polyaniline (emeraldine) polythiophene.
  • those using polydioxythiophenes are preferable, whereby an organic EL device exhibiting even higher luminous luminance and luminous efficiency and having a longer life can be obtained.
  • cathode buffer layer The details of the cathode buffer layer are also described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and more specifically, typified by strontium-aluminum and the like.
  • One metal buffer layer, alkaline metal compound buffer layer represented by lithium fluoride, alkaline metal compound buffer layer represented by magnesium fluoride, oxide buffer layer represented by aluminum aluminum oxide Etc. 'It is desirable that the buffer layer is a very thin film, and the thickness is preferably in the range of 0.1 nm to 100 nm, depending on the material.
  • the blocking layer is provided as necessary in addition to the basic constituent layers of the organic compound thin film.
  • Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 11-210-258 and 11-204-59-9, and "Organic EL Devices and Their Forefront of Industrialization (January 30, 1990) Nu.T.S. Inc.), page 237, etc. there is a hole blocking (hole block) layer.
  • One layer of the cathode buffer and one layer of the anode buffer can be formed by thinning the above material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an ink jet method, and an LB method. .
  • the hole blocking layer is, in a broad sense, an electron transporting layer, and is made of a material that has a function of transporting electrons and has an extremely small ability to transport holes, and is capable of blocking holes while transporting electrons.
  • the recombination probability of electrons and holes can be improved.
  • the hole blocking layer has a role of preventing holes moving from the hole transport layer from reaching the cathode and a compound capable of efficiently transporting electrons injected from the cathode toward the light emitting layer. It is formed.
  • the physical properties required of the material constituting the hole blocking layer are that the electron mobility is high and the hole mobility is low, and that in order to efficiently trap holes in the light emitting layer, Force having an ionization potential value greater than the ionization potential It is preferable to have a band gap larger than the band gap of the light emitting layer.
  • hole blocking material use is made of at least one of a styryl compound, a triazole derivative, a phenanthine phosphorus derivative, an oxazine diazo mono derivative, and a boron derivative. This is also effective in obtaining the effects of the present invention. '' As other examples of compounds, JP-A-2003-3132016, JP2003-3132016
  • an electron blocking layer is a hole transporting layer in a broad sense, and is made of a material that has a function of transporting holes and has an extremely small ability to transport electrons.
  • the recombination probability of electrons and holes can be improved.
  • the hole blocking layer and the electron blocking layer can be formed by thinning the above material by a known method such as a vacuum evaporation method, a spin coating method, a casting method, an ink jet method, and an LB method. .
  • the light-emitting layer according to the present invention is a layer that emits light by recombination of electrons and holes injected from an electrode, an electron transport layer, a hole transport layer, or the like, and a light-emitting portion is included in the light-emitting layer. Or the interface between the light emitting layer and the adjacent layer.
  • a multi-branched structure conjugate containing the above-described light emitting material for organic electroluminescence according to the present invention can be used. Thereby, luminous efficiency and luminous life can be improved.
  • a conventionally known fluorescent compound or phosphorescent compound can be used in addition to the compound having a multi-branched structure of the present invention.
  • the phosphorescent compound a complex compound containing a metal belonging to Group 8 of the periodic table of the elements, and more preferably an iridium compound, an osmium compound, or a platinum compound.
  • a complex compound containing a metal belonging to Group 8 of the periodic table of the elements and more preferably an iridium compound, an osmium compound, or a platinum compound.
  • Platinum complex compounds rhodium compounds, palladium compounds, and rare earth complexes, and among them, the most preferred are iridium compounds.
  • specific examples of the phosphorescent compound of the complex compound are shown, but the invention is not limited thereto. These compounds are described, for example, in Inorg.Chem.
  • the light emitting layer may further contain a host compound.
  • the host compound is a compound having a phosphorescence quantum yield of phosphorescence at a nitrogen temperature (25 ° C.) of less than 0.01 among the compounds contained in the light emitting layer.
  • Known host compounds can be used as the host compound, and a plurality of known host compounds may be used in combination. By using a plurality of types of host compounds, it is possible to adjust the transfer of charges, and it is possible to achieve high efficiency of the organic EL device.
  • the light emitting layer may further contain a host compound having a maximum fluorescence wavelength as the host compound.
  • the electroluminescence of the organic EL device can also be obtained from the other host compound having the maximum fluorescence wavelength.
  • the host compound having the fluorescence maximum wavelength is one having a high fluorescence quantum yield in a solution state.
  • the fluorescence quantum yield is preferably 10% or more, particularly preferably 30% or more.
  • Specific examples of the host compound having the maximum fluorescence wavelength include coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, crocodile dyes, squarium dyes, oxobenzantracene dyes, fluorescein dyes, and rhodamine dyes.
  • the light emitting material of the light emitting layer it is particularly preferable to use a multibranched structure compound using a phosphorescent compound as a light emitting material for organic electroluminescence to be included in the multibranched structure compound according to the present invention.
  • a multibranched structure compound using a phosphorescent compound as a light emitting material for organic electroluminescence to be included in the multibranched structure compound according to the present invention.
  • the phosphorescent compound when used as a light emitting material, the phosphorescent compound has a maximum phosphorescence emission wavelength of 380 to 480 nm. Is preferred.
  • Organic phosphors emitting blue light include those having a phosphorescent emission wavelength. Examples include an L element and an organic EL element that emits white light.
  • an arbitrary luminescent color can be obtained by using a plurality of types of multi-branched structure compounds containing phosphorescent compounds having different emission wavelengths for the light emitting layer. By adjusting the type of the phosphorescent compound to be included and the amount of the multi-branched structure compound, white light emission is possible, and application to lighting and packed light is also possible.
  • the light emitting layer can be formed by forming a thin film by a known thinning method such as a vacuum evaporation method, a spin coating method, a casting method, an LB method, and an inkjet method.
  • the light-emitting layer is preferably produced by a coating method containing the multi-branched structure conjugate according to the present invention.
  • the multi-branched structure compound according to the present invention is particularly suitable for production by a coating method such as a spin coating method or an ink jet method, and the production can be facilitated by performing the production by these methods. Further, a large-area organic EL element and a white light emitting organic EL element can be easily manufactured, which is preferable.
  • the thickness of the light-emitting layer is not particularly limited, but is usually selected in the range of 5 nm to 5 m, preferably 5 nm to 200 nm.
  • the hole transport layer is made of a material having a function of transporting holes.
  • a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer.
  • the hole transport layer and the electron transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
  • the hole transporting material is not particularly limited, and is conventionally used in photoconductive materials as a material commonly used as a hole charge injecting / transporting material, or as a hole injecting layer or a hole transporting layer in EL devices. Any one of known ones can be selected and used.
  • the hole transporting material a polymer containing at least one repeating unit represented by the aforementioned general formula (2), wherein X is a hole transporting group, is used as the hole transporting material. It is also preferred to include it in the layer. As a result, the light emitting device has higher light emission luminance, light emission efficiency, and light emission lifetime, and can further reduce driving power.
  • hole transporting materials include triazole derivatives, oxaziazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives and pyrazopine derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino substituted chalcone derivatives, and oxazoles.
  • hole transporting material those described above can be used, and it is preferable to use a porphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound and a styrylamine compound, particularly an aromatic tertiary amine compound.
  • aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds include N, N, ⁇ ′, N′—tetraphenyl-1,4, diaminophenyl; ⁇ , ⁇ , diphenyl ⁇ , ⁇ , 1-bis (3-methylphenyl) _ [1,1, -biphenyl], 4,4'-diamine (TPD); 2,2-bis (4-di- ⁇ -tolylaminophenyl) propane; 1,1-bis (4 —Di- ⁇ -tolylaminophenyl) cyclohexane; ⁇ , ⁇ , ⁇ ', ⁇ , —tetra- ⁇ -torinole _ 4,4, —diaminobiphenyl; 1,1-bis (4-di-rho —Tolylaminophen-nore) 1, 4-phenylcyclohexane; bis (4-dimethylamino-1-methylphenyl) phenylmethane; bis (4-zy
  • a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or a polymer material in which these materials are used as a polymer main chain, can also be used.
  • inorganic compounds such as p-type Si and p-type SiC can also be used as the hole injection material and the hole transport material.
  • the hole transporting material of the hole transporting layer preferably has a fluorescence maximum wavelength of 415 nm or less. That is, the hole transporting material is preferably a compound that has a hole transporting property, prevents a long wavelength emission, and has a high Tg.
  • the hole transport layer can be formed by thinning the above-described hole transport material by a known method such as a vacuum evaporation method, a spin coating method, a casting method, an ink jet method, and an LB method. it can.
  • the thickness of the hole transport layer is not particularly limited, but is usually about 5 to 500 nm.
  • the hole transport layer may have a single-layer structure composed of one or more of the above materials.
  • the electron transport layer is made of a material having a function of transporting electrons.
  • the electron transport layer includes an electron injection layer and a hole blocking layer.
  • the electron transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
  • the electron transporting material used for the single electron transporting layer and the electron transporting layer adjacent to the light emitting layer on the cathode side with respect to the light emitting layer is selected from known materials used for the electron transporting layer. Any one can be selected and used.
  • the electron transporting material a repeating unit represented by the above general formula (2) is used as the electron transporting material.
  • examples of the electron transporting material include nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiovilandioxide derivatives, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and phantron derivatives, and oxadiazole derivatives.
  • a thiadiazole derivative in which the oxygen atom of the oxaziazol ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron-withdrawing group may also be used as the electron transporting material. It can.
  • These electron-transporting materials are also preferred as the above-described electron-transporting portion because the effects of the present invention can be obtained.
  • the electron transporting layer only needs to have a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer, and any material can be selected from conventionally known compounds. .
  • polymer material family in which these materials are introduced into a polymer chain, or in which these materials are used as a polymer main chain, can also be used.
  • Metal complexes of .8-quinolinol derivatives such as tris (8-quinolinol) aluminum (A lq), tris (5,7-dichloro-18-quinolinol) aluminum, tris (5,7-dibromo-18-quinolinol) ) Aluminum, tris (2-methyl-18-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl_8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Znq), etc., and the central metals of these metal complexes
  • a metal complex in which is replaced by In, Mg, Cu, Ca, Sn, Ga or Pb can also be used as the electron transporting material.
  • talphthalocyanine or those whose terminals are substituted with an alkyl group, a sulfonic acid group or the like can be preferably used as the electron transporting material.
  • distyryl virazine derivative exemplified as a material for the light emitting layer can also be used as the electron transporting material, and like the hole injection layer and the hole transporting layer, n-type Si and n-type An inorganic semiconductor such as SiC can also be used as the electron transport material.
  • Preferred compounds used in the electron transport layer preferably have a fluorescence maximum wavelength of 415 nm or less. That is, as the compound used in the electron transporting layer, a compound that has an electron transporting property, prevents a longer wavelength of light emission, and has a high Tg is preferable.
  • This electron transport layer can be formed by thinning the above-mentioned electron transport material by a known method such as a vacuum evaporation method, a spin coating method, a casting method, an ink jet method, and an LB method.
  • the thickness of the electron transport layer is not particularly limited, but is usually about 5 to 5000 nm.
  • the hole transport layer may have a single-layer structure composed of one or more of the above materials.
  • Substrate also called substrate, substrate, support, etc.
  • the substrate of the organic EL device of the present invention is not particularly limited in the type of glass, plastic, and the like, and is not particularly limited as long as it is transparent. Glass, quartz, and a light-transmitting resin film can be used.
  • a particularly preferred substrate is a resin finolem capable of giving an organic EL element a flexipnole.
  • the resin film examples include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyether sulfone (PES), polyether imide, polyether ether ketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, Polyimide, polycarbonate (PC), cellulose triacetate (TAC), A film made of cellulose acetate propionate (CAP) or the like can be fisted.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PES polyether sulfone
  • PES polyether imide
  • polyether ether ketone polyphenylene sulfide
  • polyarylate Polyimide
  • PC polycarbonate
  • TAC cellulose triacetate
  • a film made of cellulose acetate propionate (CAP) or the like can be fisted.
  • an inorganic or organic coating or a hybrid coating of both may be formed on the surface of the resin film.
  • the external extraction efficiency of the organic electroluminescent device of the present invention at room temperature for light emission is preferably 1% or more, more preferably 2% or more.
  • the external extraction quantum efficiency (%) the number of photons emitted outside the organic EL device Z The number of electrons flowing through the organic EL device X 100.
  • hue improving filter such as a color filter may be used in combination.
  • the multicolor display device of the present invention comprises at least two types of organic EL devices having different emission maximum wavelengths. A preferred example of manufacturing an organic EL device will be described.
  • an organic EL device of the present invention a method for producing an organic EL device comprising an anode, an anode buffer layer, a hole transport layer, a light-emitting layer, an electron transport layer, a cathode buffer layer, and a cathode will be described.
  • a thin film made of a desired electrode material for example, a material for an anode
  • a suitable substrate at a thickness of 1 im or less, preferably 10 nn!
  • An anode is formed to a thickness of 200 nm by a method such as vapor deposition and sputtering.
  • an organic compound thin film including an anode buffer layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and a cathode buffer layer, which are element materials, is formed thereon.
  • a spin coating method As a method of thinning the organic compound thin film, as described above, there are a spin coating method, a casting method, an ink jet method, an evaporation method, a printing method, a spraying method, and the like. Because it is difficult to generate holes, vacuum evaporation or spin Coating, an ink jet method and a spray method are particularly preferred. Further, a different film forming method may be applied to each layer.
  • the vapor deposition conditions vary depending on the type of compound used, etc.
  • the boat heating temperature is 50 to 450 ° C
  • the vacuum degree is 10 to 6 Pa to l (T 2 It is desirable to select appropriately from the range of Pa, a deposition rate of 0.01 nm to 50 nmZ seconds, a substrate temperature of 50 ° C. to 300 ° C., and a film thickness of 0.1 ⁇ !
  • a thin film made of a material for a cathode is formed thereon, preferably in a thickness of 50 nm to 200 nm, for example, by evaporation or sputtering.
  • a desired organic EL device can be obtained by forming the organic EL device by a method and providing a cathode, which is preferably manufactured from the hole injection layer to the cathode by a single evacuation. However, it may be possible to take it out in the middle and apply a different film forming method. That.
  • a shadow mask is provided only when the light-emitting layer is formed, and since other layers are common, a pattern mask such as a shadow mask is unnecessary.
  • the layer can be formed by a printing method or the like.
  • the method is not particularly limited, but is preferably a vapor deposition method, an ink jet method, or a printing method.
  • a vapor deposition method a pattern mask with a shadow mask ffl is preferred.
  • the display device of the present invention uses the organic EL element of the present invention, and can be used as a display device, a display, or various light-emitting light sources. By using three types of organic EL elements, blue, red and green, for display devices and displays, full color display is possible.
  • Examples of display devices and displays include televisions, computers, mobile devices, AV devices, teletext displays, and information displays in automobiles.
  • it may be used as a display device for reproducing still images or moving images, and when used as a display device for reproducing moving images, the driving method may be either a simple matrix (passive matrix) method or an active matrix method.
  • the lighting device of the present invention uses the organic EL device of the present invention, and adjusts the phosphorescent compound of the organic EL device of the present invention to emit white light, and is used for home lighting, vehicle interior lighting, and a clock light for a clock.
  • Examples include, but are not limited to, signboard advertisements, traffic lights, light sources for optical storage media, light sources for electrophotographic copiers, light sources for optical communication processors, light sources for optical sensors, and the like. Further, it can be used as a backlight of a liquid crystal display device or the like.
  • the organic EL device according to the present invention may be used as an organic EL device having a resonator structure.
  • the intended use of the organic EL device having such a resonator structure is, for example, a light source of an optical storage medium, a light source of an electrophotographic copying machine, a light source of an optical communication processor, and a light source of an optical sensor. Not limited to. In addition, laser oscillation may be used for the above purpose.
  • the organic EL element of the present invention may be used as a single type of lamp such as an illumination light source or an exposure light source. It may be used as a display device (display) that allows the user to directly view a still image or ft image.
  • the driving method may be either a simple matrix (passive matrix) method or an active matrix method.
  • a full-color display device can be manufactured by using three or more organic EL elements of the present invention having different emission colors.
  • one color for example, white light, can be converted to BGR using a color filter to achieve full color.
  • the L max of the organic EL emission may be 480 nm or less. preferable.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a display device including an organic EL element.
  • FIG. 2 is a schematic view of a display of a mobile phone or the like, for example, which displays image information by light emission of an organic EL element.
  • the display 1 includes a display unit A having a plurality of pixels, a control unit B that performs image scanning of the display unit A based on image information, and the like. ⁇
  • the control unit B is electrically connected to the display unit A, sends a scan signal and an image data signal to each of a plurality of pixels based on image information from the outside, and a scan signal converts an image of each scan line into an image. Light emission is sequentially performed according to the data signal, image scanning is performed, and image information is displayed on the display unit A.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the display unit A.
  • the display unit A has a wiring portion including a plurality of scanning lines 5 and data lines 6 and a plurality of pixels 3 on a substrate.
  • the main members of the display unit A will be described below.
  • ⁇ indicates that the light emitted from the pixel 3 is extracted in the direction of the white arrow (downward).
  • the scanning lines 5 and the plurality of data lines 6 in the wiring section are each made of a conductive material, and the scanning lines 5 and the data lines 6 are orthogonal to each other in a grid pattern and are connected to the pixels 3 at orthogonal positions (see the figure for details). Not shown).
  • the pixel 3 When a scan signal is applied from the scan line 5, the pixel 3 receives an image data signal from the data line 6, and emits light according to the received image data.
  • the pixel 3 By arranging pixels in the red, green, and blue light emission colors on the same substrate as appropriate, full-color display becomes possible.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a pixel.
  • the pixel includes an organic EL element 10, a switching transistor 11, a driving transistor 12, a capacitor 13 and the like.
  • Full-color display can be performed by using red, green, and blue light-emitting organic EL elements as the organic EL elements 10 in a plurality of pixels and juxtaposing them on the same substrate.
  • an image data signal is applied from the control unit to the drain of the switching transistor 11 via the data line 6.
  • a scanning signal is applied from the control unit to the gate of the switching transistor 11 via the scanning line 5
  • the driving of the switching transistor 11 is turned on, and the image data signal applied to the drain is supplied to the capacitor. It is transmitted to 13 and the gate of drive transistor 12.
  • the capacitor 13 is charged according to the potential of the image data signal, and the drive of the drive transistor 12 is turned on.
  • the drive transistor 12 has a drain connected to the power supply line 7, a source connected to the electrode of the organic EL element 10, and a power supply line 7 according to the potential of the image data signal applied to the gate. Supplies a current to the organic EL element 10 from.
  • the driving of the switching transistor 11 is turned off. Therefore, even if the drive of the switching transistor 11 is turned off, the capacitor 13 holds the potential of the charged image data signal, so that the drive of the drive transistor 12 is kept on and the next scan is performed. ⁇ ⁇ The light emission of the organic EL element 10 continues until the signal is applied.
  • the drive transistor 12 is driven according to the potential of the next image data signal synchronized with the scan signal, and the organic EL element 10 emits light.
  • the light emission of the organic EL element 10 is provided by providing a switching transistor 11 and a drive transistor 12 which are active elements to the organic EL element 10 of each of the plurality of pixels, and The organic EL element 10 emits light.
  • a light emitting method is called an active matrix method.
  • the light emission of the organic EL element 10 may be light emission of a plurality of gradations by a multi-valued image data signal having a plurality of gradation potentials, or a predetermined light emission amount may be turned on by a binary image data signal. It may be off.
  • the holding of the potential of the capacitor 13 may be continued until the next scan signal is applied, or may be discharged immediately before the next scan signal is applied.
  • the present invention is not limited to the active matrix method described above, and may employ a passive matrix light emission drive in which the organic EL element emits light in response to a data signal only when a scanning signal is scanned.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a display device using a passive matrix system.
  • a plurality of scanning lines 5 and a plurality of image data lines 6 are provided in a lattice shape so as to face each other with the pixel 3 interposed therebetween.
  • the scanning signal of the scanning line 5 is applied by the sequential scanning, the pixels 3 connected to the applied scanning line 5 emit light according to the image data signal.
  • the pixel 3 has no active element, and the manufacturing cost can be reduced.
  • Multi-branched structure compound (multi-branched structure D_l 7, core linking group C-1 10) 0.2m mo 1 (1.3 g) and luminescent material for organic electroluminescence PL— 14 1 m mo 1 (0.1 Dissolve 3 g) in 1 ml of THF, and slowly add 5 Om1 of methanol so as not to precipitate. After stirring at room temperature for 24 hours, separation and purification were carried out using a column (eluent: methanol) packed with Sephadex-G25 (manufactured by Aldrich). From the first fraction, a multi-branched structure compound PD-7 (1.41 g) containing PL-14 was obtained.
  • Puttering was performed on a substrate (NA-45, manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.) on which a 10 OmX film of ITO (indium dimethoxide) was formed on a glass substrate of 10 OmmX 10 OmmX 1.1 mm as an anode.
  • the transparent support substrate provided with the ITO transparent electrode was subjected to ultrasonic cleaning with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.
  • the quantum efficiency (%) taken out of the fabricated organic EL device when a constant current of 2.5 mA / cm 2 was applied in a dry nitrogen gas atmosphere at 23 ° C was measured.
  • a spectral radiance meter CS-1000 manufactured by Minolta was also used.
  • the above red, green and blue light emitting organic EL elements are juxtaposed on the same substrate to produce an active matrix type full color display device having the form shown in FIG. 1, and FIG. 2 shows the produced display device. Only a schematic diagram of the display section A is shown.
  • a wiring portion including a plurality of scanning lines 5 and data lines 6 and a plurality of juxtaposed pixels 3 (pixels in a red region, pixels in a green region, pixels in a blue region, etc.)
  • the scanning line 5 and the plurality of data lines 6 of the wiring portion are each made of a conductive material, and the scanning line 5 and the data line 6 are orthogonal to each other in a grid pattern and are connected to the pixels 3 at orthogonal positions. (Details not shown).
  • the plurality of pixels 3 are driven by an active matrix method including an organic EL element corresponding to each emission color, a switching transistor as an active element, and a driving transistor, and a scanning signal from a scanning line 5. When is applied, an image data signal is received from the data line 6 and light is emitted according to the received image data.
  • a full-color display device was manufactured by appropriately arranging the red, green, and blue pixels in this manner.
  • Example 3 (Example of lighting device, using white organic EL element)
  • the organic EL elements 1 to 6 prepared in Example 1 were the same as the organic EL elements 1 to 6 except that PD-7 used in the light emitting layer was changed to a mixture of PD-7, PD_8, and PD-9.
  • An organic EL device manufactured by the same method as above was used.
  • the non-light-emitting surface of the organic EL element 116 W was covered with a glass case to provide a lighting device.
  • the illuminator was able to be used as a thin illuminator that emits white light with high luminous efficiency and long luminous life.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of the lighting device
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the lighting device.
  • the organic EL element 101 is covered with a glass cover 102, and is connected to the power line (anode) 103 and the power line (cathode) 104.
  • 105 is a cathode and 106 is an organic EL layer.
  • the glass cover 102 is filled with nitrogen gas 108, and a water solution 109 is provided.
  • a compound having a multi-branched structure which is a light-emitting material for an organic electroluminescent element, which can achieve high luminous efficiency and a long life and can be easily manufactured, and an organic electroluminescent device having the multi-branched structure compound
  • the present invention can provide a luminescence element, a display device or a lighting device including the same, and a method for producing a compound having a multi-branched structure.

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Abstract

高い発光効率と長寿命化を実現し、容易に製造することができる、有機エレクトロルミネッセンス素子用発光材料を内包することを特徴とする多重分岐構造化合物、該多重分岐構造化合物を有する有機エレクトロルミネッセンス素子、それを具備してなる表示装置もしくは照明装置、及び多重分岐構造化合物の製造方法。

Description

多重分岐構造化合物、 有機エレク ト口ルミネッセンス素子、 表示装置、 照明装置及び多重分岐構造化合物の製造方法 技術分野
本発明は、有機ェレク ト口ルミネッセンス用発光材料である多重分岐構造化合物、 該多重分岐構造ィ匕合物を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機 E L素子ということもある）、 表示装置およぴ照明装置に関する。
従来、発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクトロルミネッセンスデ イスプレイ （E L D) がある。 E L Dの構成要素としては、無機エレク トロルミネ ッセンス素子や有機エレクトロルミネッセンス素子が挙げられる。無機エレクトロ ルミネッセンス素子は平面型光源として使用されてきたが、発光素子を駆動させる ためには交流の高電圧が必要である。
一方、有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光する化合物を含有する発光層 を、 陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子およぴ正孔を注入して、 再結合 させることにより励起子 （エキシトン） を生成させ、 このエキシトンが失活する際 の光の放出 （蛍光 · リン光） を利用して発光する素子であり、数 V〜数十 V程度の 電圧で発光が可能であり、 さらに、 自己発光型であるために視野角に富み、視認性 が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から注目 されている。 今後の実用化に向けた有機エレク トロルミネッセンス素子の開発としては、効率 よく高輝度に発光し、長寿命である有機エレク卜口ルミネッセンス素子が望まれて いる （例えば特許文献 1、 2、 3、 4、 5、 6参照）。
近年、高い発光効率を有する有機エレクトロ/レミネッセンス素子として、発光性 物質同士が接近することによって発生する濃度 Γ肖光を抑えることにより、発光効率 を向上させるという観点から、置換基を有する ^"リゴフエ-レン部分を有するリン 光性ドーパントの例が報告された （例えば非特許文献 3参照）。 このように、 リン 光性ドーパントにかさ高い置換基を導入するこ とによってリン光性ドーパント同 士の接近を防ぎ、リン光性化合物が接近することで発生する濃度消光を抑制してい るとも考えられる。
さらに近年、濃度消光の抑制を目的として、置換基が多重に分岐して樹状構造を 形成した、 いわゆるデンドリマー構造をもつ発光性化合物が提案され始めている (例えば非特許文献 1、 2、 3参照)。
【特許文献 1】 特開 2001— 181616号公報
【特許文献 2】 特開 2001— 247859号公報
【特許文献 3】 特開 2002— 83684号公報
【特許文献 4】 特開 2002 _ 1 75884号公報
【特許文献 5】 特開 2002— 338588号公報
【特許文献 6】 特開 2003— 7469号公報
【非特許文献 1】 Ap p l i e d Phy s i c s L e t t e r s、第 80 卷 2645ページ
【非特許文献 2】 I DW02予稿集 （1 124ページ）
【非特許文献 3】 第 50回応用物理学関係講演会予稿集 しかしながら、従来のデンドリマー型の ¾光性化合物は、発光性化合物の置換基 を樹状構造としていくことから、形成される発光性化合物の分子構造には制限があ り、発光性ィ匕合物によっては、榭状構造の置換基を形成することができない化合物 ¾>る。
また、フルカラーの有機エレクトロルミネッセンス素子のような場合には各色の 発光性化合物ごとに多重に分岐した樹状構造の置換基を有する発光性化合物を専 用に合成する必要があり、この様な場合にはそれぞれの発光性化合物の合成に非常 に手間がかかり、 さらにそれに伴うコストも増大していく。
本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、高い発光効 率と長寿命化を実現し、容易に製造することができる有機エレクトロルミネッセン ス素子用発光材料である多重分岐構造化合 、該多重分岐構造化合物を有する有機 エレクトロルミネッセンス素子、 それを具備してなる表示装置もしくは照明装置、 及び多重分岐構造化合物の製造方法を提供 1~ることである。 発明の開示
本発明の目的は下記構成により達成される。
( 1 ) 有機エレクトロルミネッセンス用発光材料を内包することを特徴とする多 重分岐構造化合物。
( 2 ) 正孔輸送性を有する部分構造を有することを特徴とする前記' 1に記載の多 重分岐構造化合物。
( 3 ) 電子輸送性を有する部分構造を有することを特徴とする前記 1又は 2に記 載の多重分岐構造化合物。
( 4 ) 前記有機エレクトロルミネッセンス用発光材料が蛍光性化合物であること を特徴とする前記 1〜 3のいずれか 1項に記載の多重分岐構造化合物。
( 5 ) 前記有機ェレク ト口ルミネッセンス用発光ネオ料がリン光性化合物であるこ とを特徴とする前記 1〜 3のいずれか 1項に記載の多重分岐構造ィヒ合物。
(6) 陰極と陽極との間に有機層を少なくとも 1層有する有機エレク トロノレミネ ッセンス素子であって、前曾己有機層の少なくとも 1層に、前記 1〜5のいずれか 1 項に記載の多重分岐構造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。
(7) 白色に発光することを特徴とする前記 6に記載の有機エレクトロルミネッ センス素子。
(8) 前記 6又は 7に記載の有機エレク ト口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。
(9) 前記 6又は 7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。
(10) 前記 9に記載の照明装置と、表示手段として液晶素子と、 を備えたこと を特徴とする表示装置。
(1 1) 有機エレクトロルミネッセンス用発光材料と多重分岐構造化合物とを溶 媒中で混合させて前記有機エレクトロルミネッセンス用発光材料を前記多重分岐 構造化合物に内包させることを特徴とする多重分岐構造化合物の製造方法。
(12) 前記有機エレクトロルミネッセンス用発光材料は前記溶媒よりも前記多 重分岐構造化合物に親和性が高いことを特徴とする前記 1 1に記載の多重分岐構 造化合物の製造方法。
(1 3) 前記多重分岐構造ィヒ合物は正孔輸送性を有する部分構造を有することを 特徴とする前記 11又は 12に記載の多重分岐構造ィ匕 物の製造方法。 ( 1 4 ) 前記多重分岐構造ィ匕合物は電子輸送性を有する部分構造を有することを 特徴とする前記 1 1〜1 3のいずれか 1項に記載の多重分岐構造化合物の製造方 法。
( 1 5 ) 前記有機エレクトロルミネッセンス用発光材料が蛍光性化合物であるこ とを特徴とする前記 1 1〜1 4のいずれか 1項に記載の多重分岐構造化合物の製 造方法。
( 1 6 ) 前記有機エレクトロルミネッセンス用発光材料がリン光性ィ匕合物である ことを特徴とする前記 1 1〜1 5のいずれか 1項に記載の多重分岐構造化合物の 製造方法。 図面の簡単な説明
第 1図は有機 E L素子から構成される表示装置の一例を示した模式図であ る。
第 2図は表示部の模式図である。
第 3図は画素の模式図である。
第 4図はパッシブマトリクス方式フルカラー表示装雷の模式図である。 第 5図は照明装置の概略図である。
第 6図は照明装置の断面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明についてさらに詳しく説明する。
本発明者らは鋭意検討の結果、有機ェレク ト口ノレミネッセンス用発光材料を多重 分岐構造ィ匕合物に内包させて有機エレクトロルミネッセンス素子に用いることで、 発光効率が高く長寿命である有機エレクトロルミネ ッセンス素子とすることがで きることを見出した。
即ち、本発明では、 この様に有機エレクトロルミネッセンス用発光材料を多重分 岐構造化合物に内包させることによって、発光材料同士の接近を防止して発光材料 を実質的に分散させて存在させていることから、濃度消光抑制の効果を得ることが でき、 発光効率と発光寿命を向上させることができる。
また、多重分岐構造化合物に有機エレクトロノレミネッセンス用発光材料を内包さ せるだけという非常に簡単な方法で上述したような効果を得ることができること から、従来のように多重に分岐した樹状構造の置換基を有する有機ェレクト口ルミ ネッセンス用発光材料を合成しなければならないという手間ゃコストを省くこと が可能となる。特に、 フルカラーの表示装置や照明装僮のように複数の有機エレク トロルミネッセンス用発光材料を用レ、るような場合こは、本発明のような有機ェレ クトロルミネッセンス用発光材料を内包する多重分岐構造化合物を用レヽることで、 大幅に手間ゃコストを削減することが可能となる。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス用発光材料を内包させる多重分岐構造 化合物は、 1次元方向に伸びた直鎖型重合体や部分的に分岐構造を有するいわゆる ペンダント型 （グラフト型）重合体とは異なり、 コア違結基を中心核として多重分 岐構造体が結合して立体的広がりのある構造を形成している化合物である。
コア連結基は、 中心核となる連結基であり、 2〜6 の結合手を有している。 多重分岐構造体は、 3つから 4つの結合手を有する:^岐構造単位が連結していく ことで分岐構造となっている。多重分岐構造体を形成する分岐構造単位は、すべて 同じ分岐構造単位で形成されていてもよいし、各世代で異なる分岐構造単位で形成 されていてもよい。 また、 コア連結基は、 分岐構造単位と同じ構造となっていてもよい。 分岐構造体において、 コア連結基に結合する分岐構造単位を第 1世代とし、 さら に第 1世代の分岐構造単位に結合する分岐構造単位を第 2世代としていくと、本発 明の多重分岐構造化合物の多重分岐構造体は、少なくとも第 2世代以上まで形成さ れていることが好ましく、繰り返し単位を第 2世代〜第 1 0世代まで形成されてい ることがより一層好ましい。特に好ましくは、繰り返し単位を第 2世代〜第 5世代 まで形成されていることである。このような多重分岐構造化合物を用いることによ り、 有機エレクトロルミネッセンス用発光材料を内包させやすくすることができ、 さらに、濃度消光抑制効果をより一層高め、発光効率と発光寿命を向上させること ができる。
本発明の有機ェレクト口ルミネッセンス用発光材料を内包させる多重分岐構造 化合物は、正孔輸送性を有する部分構造を有することが好ましい。 この様な構造を 有する多重分岐構造化合物を用レ、ることで、内包させた有機ェレクト口ルミネッセ ンス用発光材料への正孔の輸送が効率的に行われ、 より一層発光効率を向上させる ことができる。
正孔輸送性を有する部分構造とは、正孔を輸送する機能を有する部分構造であり、 広い意味で正孔注入性、電子阻止性の部分構造も正孔輸送性の部分構造に含まれる。 特に制限はなく、従来、正孔の電荷注入輸送材料と して慣用されているものや E L 素子の正孔注入層、正孔輸送層に使用される公知の化合物の部分構造を用いること ができる。
正孔輸送性を有する部分構造は、正孔の注入もしくは輸送、電子の障壁性のいず れかを有するものであり、 有機物、 無機物のいずれであってもよい。 例えば、 トリ ァゾール誘導体、 ォキサジァゾール誘導体、 イミダゾール誘導体、 ポリアリールァ ルカン誘導体、 ピラゾリン誘導体及ぴピラゾ口ン誘導体、 フエ二レンジアミン誘導 体、 ァリールァミン誘導体、 ァミノ置換カルコン露導体、 ォキサゾ一ル誘導体、 ス チリルアントラセン誘導体、 フルォレノン誘導体、 ヒ ドラゾン誘導体、 スチルべン 誘導体、 シラザン誘導体、 ァニリン系共重合体等の部分構造が挙げられる。 より好 ましくは、 トリァリールァミン誘導体、カルパゾーノレ誘導体の部分構造が挙げられ る。
トリァリールァミン誘導体を形成するァリール基として代表的であるのはフエ ニル基であるが、他にナフチル基、 アントリル基、 ァズリル基、 フルォレニル基と いった炭化水素芳香環残基や、 フリル基、 チェ-ノレ基、 ピリジル基、 イミダゾリル 基などのへテ口芳香環残基や、該へテ口芳香環が別の芳香環と縮合して形成された 縮合芳香環残基であってもよい。 トリアリールァミン部分を構成するァリール基と して好ましくはフエニル基、 ナフチル基、 フルォレニル基、 チェニル基である。 本発明においては、正孔輸送性を有する部分構造として特に力ルバゾール誘導体 が好ましく、 下記一般式 （1 ) 又は一般式 （2 ) で表される部分構造であることが 最も好ましい。 これにより、 一層高い発光効率を有することができる。
一般式 （1 )
Figure imgf000009_0001
一般式 （2)
Figure imgf000010_0001
前記一般式 （1) において、 R l 4〜R21は、 各々独立に、 水素原子、 アルキ ル基、又はシクロアルキル基を表す。 また、 R14〜R2 1の隣接する基同士で結 合して環を形成していてもよい。
前記一般式 （2) において、 R22〜R30は、 各々独立に、 水素原子、 アルキ ル基、 又はシクロアルキル基を表し、 R31~R34は、 各々独立に、 水素原子、 結合手、 アルキル基、又はシクロアルキル基を表し、 R 3 1〜1 34のぃずれか1 つが結合手を表す。 また、 R 22〜R 34の隣接する基同士で結合して環を形成し ていてもよい。
以下に正孔輸送性である部分構造の例を示す（これらの部分構造のいずれかの部 分が結合手となる） 、 本発明の態様がこれによつて限定されるものではない。
Figure imgf000011_0001
Figure imgf000011_0002
Figure imgf000011_0003
Figure imgf000011_0004
また、本発明の有機ェレク トロノレミネッセンス用発光材料を内包させる多重分岐 構造化合物は、電子輸送性を有する部分構造を有することが好ましい。 この様な構 造を有する多重分岐構造化合物を用いることで、内包させた有機ェレク トロルミネ ッセンス用発光材料への電子の輸送が効率的に行われ、より一層発光効率を向上さ せることができる。
電子輸送性を有する部分構造とは電子を輸送する機能を有する部分構造であり、 広レヽ意味で電子注入性、正孔阻止性を有する部分構造も電子輸送性を有する部分構 造に含まれる。電子輸送性を有する部分構造は、陰極より注入された電子を発光層 に伝達する機能を有していればよく、従来、電子輸送層に用いられている化合物の 部分構造を用いることができる。
この電子輸送性を有する部分構造の例としては、 トリ： リールボラン誘導体、 フ ッ素置換トリァリールァミン誘導体、 シロール誘導体、 ァザカルバゾール誘導体、 フエナントロリン誘導体、 スチリル誘導体、 ニトロ置換ァルォレン誘導体、 ジフエ 二ルキノン誘導体、 チォピランジオキシド誘導体、 カル ジイミ ド、 フレオレニリ デンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、ォキサジァゾ一 ル誘導体などの部分構造が挙げられる。 さらに、上記ォキサジァゾール誘導体にお いて、ォキサジァゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジァゾール誘導体、 電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体の部 分構造も、 電子輸送性を有する部分構造として用いることができる。
また、 8—キノリノール誘導体の金属錯体、 例えばトリス （ 8—キノリノール） アルミニウム （A l q )、 トリス （5 , 7—ジクロロ一 8 —キノリノール） アルミ 二ゥム、 トリス （5 , 7—ジブ口モー 8—キノリノール) アルミニウム、 トリス （2 —メチルー 8 _キノリノール） アルミニウム、 トリス （5 —メチノレー 8—キノリノ ール） アルミニウム、 ビス （8—キノリノール） 亜鉛 ( Z n q ) など、 及びこれら の金属錯体の中心金属が I n、 M g、 C u、 C a、 S n、 0 &又は 13に置き替ゎ つた金属錯体の部分構造も、電子輸送性を有する部分構造として用いることができ る。 その他、 メタルフリ一若しくはメタルフタ口シァニン、 又はそれらの末端がァ ルキル基ゃスルホン酸基などで置換されている部分構造も、電子輸送性を有する部 分構造として好ましく用いることができる。
好ましくは、 トリァリールボラン誘導体や窒素原子を含む複素芳香環の部分構造 が挙げられる。窒素原子を含む芳香環は 2つ以上のへテロ原子を含むものがより好 ましく、 その例としてはピラジン環、 ピリミジン環、 フエナント口リン環、 ピリ ド インドール環、 ジピリ ドピロール環、 ジァザフルオレン環、 フヱナチアジン環、 チ ァゾール環もしくはこれらの芳香環がさらに芳香環と縮合して形成された縮合芳 香環化合物残基が挙げられるほか、さらには電子吸引性置換基によって置換された 炭化水素環残基 （例えばペンタフルォロフェニル基、 2 , 4 , 6—トリシアノフヱ ニル基など） を挙げることもできる。 特に好まくは、 ペンタフルオロフェ-ル基、 トリァリ一ルポラン類残基、 フヱナントロ リン環、 ピリ ドィンドーノレ環、 チアゾー ル環およびこれらの部分構造を有する縮合芳香環化合物残基を挙げることができ る。 これにより、 より一層発光効率を向上させることができる。
トリアリールボラン誘導体を形成するァリール基として代表的であるのはフエ ニル基であるが、 他にナフチル基、 アントリル基、 ァズリ /レ基、 フルォレニル基と いった炭化水素芳香環残基や、 フリル基、 チェニル基、 ピリジル基、 イミダゾリル 基などのへテ口芳香環残基や、該へテ口芳香環が別の芳香環と縮合して形成された 縮合芳香環残基であってもよい。
トリァリ一ルポラン誘導体はその電子欠乏性のためにしばしば不安定であり、安 定化のためにァリール基のホウ素原子と結合した原子に降接する原子に置換基を 導入することが多い。たとえばホウ素原子と結合したベンゼン環にメチル基を導入 したトリメシチルボランゃ、 ィソプロピル基を導入したトリス （ジィソプロピル） ボランである。配位子にトリァリールポラン構造を含む場合、ホウ素原子と結合し たァリール基には、そのホウ素原子と直接結合した原子の隣接位に置換基を導入す ることが好ましい。好ましい置換基としてはメチル基、 フノレオロメチル基、 トリフ ルォロメチル基、 イソプロピル基等を挙げることができる。
以下に電子輸送性である部分構造の例を示す（これらの部分構造のいずれかの部 分が結合手となる） 力 本発明の態様がこれによつて限定されるものではない。
Figure imgf000015_0001
17-丄ョ
Figure imgf000015_0002
丄 3 て l.Cl0/^00l«ir/X3d 9TIZC0/S00Z OAV
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91.-13
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61.-13 8 丄 3
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oz
l.ClO/tOOidf/X3d 9ΪΖ O/SOOi ΟΛ\
Figure imgf000022_0001
ET-31 ET-32
Figure imgf000022_0002
Figure imgf000022_0003
以下にコァ連結基の例を示すが、本発明の態様がこれによつて限定されるもので はない。 C-1 C-2 C-3 C-5
Figure imgf000023_0001
n=1,2,3
C-10 C-11 C-12 C-13
Figure imgf000023_0002
C-19
C-20
Figure imgf000023_0003
また、 以下に、多重分岐構造体の例を示すが、本発明の態様がこれによつ.て限定 されるものではない。
D-1
R=2-ェチルへキシル
D-2
R=2-ェチルへキシル
D-3
R=2-ェチルへキシル
Figure imgf000027_0001
Figure imgf000028_0001
9-α
LZ l .CT0/l700Zdf/X3d 9U而 SOOZ OAV
Figure imgf000029_0001
QZ lL£lO/ OOZdT/13d 9U而 SOOZ OAV D-
Figure imgf000030_0001
D-8
D-9
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Figure imgf000032_0001
11
R=2-ェチルへキシル
Figure imgf000034_0001
zi-a lL£lO/ OOZdT/13d 9U而 SOOZ OAV
Figure imgf000035_0001
ε
U£l0/t00Zdr/∑Jd 9ΐΖ而 SOOZ OAV
R=2-ェチルへキシル D-16
Figure imgf000037_0001
R=2-ェチルへキシル
D-17
R=2-ェチルへキシル
Figure imgf000038_0001
D-19
Figure imgf000039_0001
1
Figure imgf000040_0001
3
X ェ I 3： 工 o o o o o o o o
D22-
Figure imgf000042_0001
2 D3- 4
Figure imgf000043_0001
D-25
Figure imgf000044_0001
D-26
R=2-ェチルへキシル
D-27
R=2-ェチルへキシル
D-28
R=2-ェチルへキシル
Figure imgf000048_0001
D-30
R = 2-ェチルへキシル
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R=2-ェチルへキシル
Figure imgf000051_0001
OS
91ί£10/ 00Ζάΐ/13ά 9ΐΖ而 SOOZ OAV D-33
Ar— B
/ A
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D-3
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D-35
シル
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本発明の有機ェレクト口ルミネッセンス用発光材料を内包させる多重分岐構造 化合物について、以下に代表的な例について合成法を示すが、本発明の態様がこれ によって限定されるものではない。
多重分岐構造化合物の合成は、 J. M. J. F r e c h e t e t a 1., J . AM. Ch em. S o c.， 112卷， 7638ページ （1990年'）、 F. Z e n g a t & 1.， 〇116111. 1 6 .， 97卷， 1681ページ （ 1997年） に 記載のデンドリマーの合成方法を使用することができる。また、試薬メーカから市 販されているデンドリマー用ビルディングブロック剤を利用して公知の方法で合 成することができる。 デンドリマーの合成は分子量の小さなモノマーから出発して、それを順次結合さ せていくという手法をとる。 この合成方法ついては、 大別して 「ダイバージェント (発散） 法」 と 「コンパージヱント （収束） 法」 の二種類が挙げられる。 前者は、 コアとなる分子に、 世代ごとに分子を結合させて枝分かれさせていく方法である。 一方、後者はあらかじめ枝を作成しておき、最後にコアとなる分子に結合させると V、う方法が一般的であるが、 これ以外の方法を用!/、ても構わない。
ここでは、 コンパージェント （収束） 法による D— 1と D— 30の合成法につい て説明する。
1. 内包型多重分岐構造化合物 P D _ 1前駆体（分岐構造体 D— 1、 コァ連結基 C- 2)
4- (2—ェチルへキシル） フエニルボロン酸 4. 6 g (2 Ommo 1 ) 1， 3， 5—トリプロモベンゼン 3. 2 g (1 Ommo 1 ) をトルエン (200m l) に溶解し、テトラキストリフエニルホスフィンパラジウム [P d (PPh3) J 4. 6 g (4. Ommo l)、 2M—炭酸ナトリウム水溶液 （ 50 m 1 ) を加え、 24 時間加熱還流を行った。 反応終了後テトラヒドロフラン （THF) で抽出を行い、 有機層を無水流酸マグネシゥムで乾燥した。減圧下で溶媒を留去し、シリカゲルク 口マトグラフィー （溶離液：へキサン/ /トルエン = 1Z1) を用いて分離'精製を 行い、 前駆体 1を収率 61% (3. 3 g) で得た。 無水 THF 1 5 Om lに前駆体 13. 2 g (6. Ommo 1 ) を溶解し、 窒素気流下、 _ 78°Cで n _プチルリチ ゥム 4. lml (1. 6Mへキサン溶液； 6. 6 mm o 1 ) を用いてリチォ化し、 30分間撹拌した。 ここに、 ボロン酸トリメチル 0. 73 g (7mmo l) の TH F (10m l) をゆっくり滴下し、 2時間撹拌し、 さらに徐々に室温まで戻しなが ら 5時間撹拌した。蒸留水 5 Om lを加えて反応を停止し、テトラヒドロフラン（T HF) で抽出を行レ、、有機層を無水流酸マグネシウムで乾燥した。 減圧下で溶媒を 留去し、 シリカゲルクロマトグラフィー （溶離液： THF) を用いて分離'精製を 行い、 前駆体 2を収率 98% (3. 1 g) で得た。 この前駆体 2を 2. 9 g (5. 5mmo 1 ) とを同様にして反応させることにより、 目的の D— 1を 65 % ( 1. 8 g ) で得た。 さらに、 前述の方法で D— 1より調整したポロン酸試薬と 1 , 3， 5 _トリブロモベンゼンを反応させ、 S e p h a d e x— G 25 (アルドリツチ社 製） を充填したカラム（溶離液： HF I P) を用いて分離'精製を行うことにより、 内包型多重分岐構造化合物 P D— 1前駆体を収率 60 % ( 1. 1 g ) で得た。
2. 内包型多重分岐構造化合物 PD_ 7前駆体（分岐構造体 D— 17、 コア連結 基 C一 10)
ビス (4 - (2—ェチルへキシル） フエニル) ァミン 1 9. 7 g (5 Ommo 1 ) とトリ （4一プロモフヱニル） ァミンより、前述の方法で調整したボロン酸試薬 1 0. 3 g (25mmo 1 )、 酢酸銅 （II) 9. 1 g (5 Ommo 1 )、 および 10 gの 0. 4 nmのモレキュラーシーブスを 1000m lの塩化メチレン中に加え、 さらに撹拌しながら、 トリェチルァミン 10 g (0. lmo 1) を加えた。 室温で 48 h反応を行った後、 2N—塩酸 100m lを加え、塩化メチレンを用いて抽出 し、有機層を無水硫酸ナトリゥムで乾燥した。減圧下で溶媒を留去し、減圧乾燥を 行つた。減圧下で溶媒を留去し、 シリ力ゲルク口マトグラフィー （溶離液：へキサ ン /トルエン =1Z1)を用いて分離'精製を行い、前駆体 3を収率 78% (21. 6 g) で得た。 前述の方法で前駆体 3より調整したボロン酸試薬 1 1. 0 g (10 mmo 1 ) と 4ーブロモア二リン 0. 9 g ( 5 mm o 1 ) を同様に反応させ、 さら にボロン酸試薬とした前駆体 4を 7. 5 g (3. 4 mmo 1 ) で得た。 一方、 4一 ブロモア二リンの代わりに 1, 4ージァミノベンゼン 4. 3 g (4mmo 1 ) とを 反応させることにより前駆体 5を 6. 4 g (3mmo 1) で得た。 前駆体' 4 6. 7 g (3mmo 1 ) と前駆体 5 3. 2 g (1. 5 mm o 1 ) を反応させ、 S e p h a d e x-G25 (アルドリツチ社製） を充填したカラム （溶離液： HF I P) を用いて分離'精製を行うことにより、 内包型多重分岐構造化合物 PD— 7前駆体 を収率 65 % ( 6. 3 g ) で得た。
3. 内包型多重分岐構造化合物 PD-2前駆体（分岐構造体 D— 30、 コァ連結 基 C_5)
前述の PD— 7前駆体の場合と同様に 3， 6—ビス （2—ェチルへキシル） カル バゾーノレ 7. 8 g (2 Ommo 1 ) とトリ （4一ブロモフエニル） ァミンより、 前 述の方法で調整したボロン酸試薬 10. 8 g (1 Ommo 1 ) との反応の後、 4— プロモア二リン反応させることにより、 前駆体 6を収率 10. O g (4. 5mmo 1 ) で得た。 前駆体 6 6. 7 g (3. 0 mm o 1) を THF (500ml) に溶 解し窒素気流下、 一 78 °Cで n—プチルリチウム 2. lml (1. 6 Mへキサン溶 液； 3. 3mmo 1 ) を用いてリチオイ匕し、 30分間撹拌した。 ここに 1， 3, 5 一トリブロモメチノレベンゼン 0. 36 g (1. Ommo 1 ) の THF (5ml) を ゆつくり滴下した。 2 h撹拌した後、 ゆつくりと室温まで戻した。'蒸留水 5 Om 1 を加えて反応を停止し、 THFで抽出を行い、有機層を無水流酸マグネシウムで乾 燥した。 S e p h a d e x— G25 (アルドリツチ社製） を充填したカラム （溶離 液： THF) を用いて分離'精製を行うことにより、 内包型多重分岐構造化合物 P D— 2前駆体を収率 81 % ( 5. 3 g) で得た。
4. 内包型多重分岐構造ィヒ合物 PD— 1 1前駆体（分岐構造体 D— 28、 コア連 結基 C一 8)
3， 6—ビス (2—ェチルへキシル) カルパゾ一ル 7. 8 g (2 Ommo 1 )、 4一ョードトルエン 4. 4 g (2 Ommo 1 ) を無水ジメチルァセトアミ ド 10m 1に溶解し、 銅紛 5 m g、 炭酸力リウム 3. 0 g (22 mm o 1 ) を加え、 加熱還 流を 40 h行った。 室温に戻した後、 500mlの蒸留水を加え、 トルエンで抽出 を行い、 有機層を無水流酸マグネシウムで乾燥した。 減圧下で溶媒を留去し、 シリ 力ゲルクロマトグラフィー (溶離液：へキサン Zトルエン = 7/3)を用いて分離 · 精製を行い、 前駆体 7を収率 58% (5. 6 g) で得た。 前駆体 7 4. 8 g (1 Ommo 1 )、 N—ブロモスクシンイミ ド 3. 9 g ( 22 m o 1 ) を塩ィ匕メチレン (50ml) に溶角军し、 24 h撹拌した。 100mlの 1 N—チォ硫酸ナトリウム 水溶液を加え、塩ィ匕メチレンで抽出を行い、有機層を無水流酸マグネシウムで乾燥 した。 減圧下で溶媒を留去し、 シリカゲルク口マトグラフィー （溶離液：へキサン Zトルエン =7Z3) を用いて分離'精製を行い、 前駆体 8を収率 97% (5. 4 g) で得た。 前駆体 8 5. 0 g (9mmo 1 ) と 3， 5—ジヒ ドロキシブロモべ ンゼン 0. 9 g (4. 5mmo 1 ) をトルエン （20ml) に溶解し、 6N—水酸 化ナトリウムェタノール溶液 5 m 1を加え、 10 h加熱還流を行った。所定時間経 過後、 室温に戻し減圧下溶媒を留去した。 反応混合物にトルエン 10 Om 1、 蒸留 水 5 Omlを加え溶解し、 トルエンで抽出を行い、有機層を無水流酸マグネシウム で乾燥した。 減圧下で溶媒を留去し、 シリカゲルクロマトグラフィー （溶離液：へ キサン Zトルエン = 6 /4 )を用いて分離'精製を行い、前駆体 9を収率 78 % ( 4. 0 g ) で得た。 前駆体 9 3. 4 g (3 mm o 1 ) を無水 TH F (100ml) に 溶解し、 窒素気流下、 一 78°Cで n—ブチルリチウム 2. lml (1. 6Mへキサ ン溶液； 3. 3mmo 1 ) を用いてリチォ化し、 30分間撹拌した。 この溶液を、 — 78°Cに冷却した 1， 3—ジブロモ _ 2—ブロモメチルプロパン 0. 3 g (lm mo 1) の THF溶液 (50ml) 中にゆっくりと滴下した。 さらに 2 h撹拌した後、ゆっくりと室温に戻し、 10 Omlの蒸留水を加え反応 を停止した。 THFで抽出を行い、有機層を無水流酸マグネシウムで乾燥した。 S e p h a d e x~G25 (アルドリツチ社製） を充填したカラム（溶離液： THF) を用いて分離'精製を行うことにより、 内包型多重分岐構造化合物 PD—l 1前駆 体を収率 76% (2. 5 g) で得た。
本発明に係る多重分岐構造化合物の分子量は、 1000〜 100000であるこ とが好ましく、 より好ましくは、 2000〜50000である。 この範囲とするこ とで、塗布法で有機 EL素子の有機層を形成する場合に、溶媒への溶解性が確保さ れ、溶液の粘度が有機層形成に適するようになり、有機層を容易に形成することが できる。
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス用発光材料は、従来有機エレクトロ ルミネッセンス素子の発光材料として用いられている化合物であればどのような 化合物を用いても構わないが、特に蛍光性化合物又はリン光性化合物を用いるのが 好ましい。 これにより、 一層高い発光効率を有することができる。
蛍光性化合物は、溶液状態で蛍光量子収率が高い蛍光性有機分子、 または、希土 類錯体系蛍光体の部分構造を有する化合物である。 ここで、蛍光量子収率は 10% 以上、 特に 30%以上が好ましい。 蛍光量子収率が高い蛍光性有機分子としては、 例えばクマリン系色素、 ピラン系色素、 シァニン系色素、 クロコニゥム系色素、 ス クァリゥム系色素、ォキソベンツアントラセン系色素、 フルォレセイン系色素、 口 ーダミン系色素、 ピリリゥム系色素、 ペリレン系色素、 スチルベン系色素、 ポリチ オフヱン系色素などが挙げられ、これらの部分構造を有する化合物を用 、ることが できる。
以下に蛍光性化合物の例を示す力 本発明の態様がこれによつて限定されるもの ではない
Figure imgf000060_0001
Fレ 11 FL-12
Figure imgf000061_0001
Fし 13 FL-14
Figure imgf000061_0002
Fし 16
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Figure imgf000062_0002
19
lL£l0/ 00ZdT/13d 9U而 SOOZ OAV リン光性化合物は励起三重項からの発光が観測される部分構造を有する化合物 であり、 化合物のリン光量子収率が、 2 5 °Cにおいて 0 . 0 0 1以上である。 リン 光量子収率は好ましくは 0 . 0 1以上、 更に好ましくは 0 . 1以上である。
上記リン光量子収率は、 第 4版実験化学講座 7の分光 I Iの 3 9 8頁 （1 9 9 2 年版、丸善） に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の 溶媒を用いて測定できるが、任意の溶媒の何れかにおいて上記リン光量子収率が達 成されれば良い。
リン光性化合物は、有機金属錯体であることが好ましく、 これにより、一層発光 効率を向上させることができる。
本発明に係る有機金属錯体は、好ましくは元素の周期律表で 8族の金属を含有す る有機金属錯体であり、 更に好ましくは、 イリジウム化合物、 オスミウム化合物、 または白金化合物 （白金錯体系化合物）、 ロジウム化合物、 パラジウム化合物、 ル テニゥム化合物、希土類錯体であり、 中でも最も好ましいのはイリジウム化合物で ある。 これにより、 一層高い発光効率を有することができる。
また、以下にリン光性化合物の例を示すが、本発明の態様がこれによつて限定さ れるものではない。
PL-1 PL-2
Pし
Pし
Pレ
PL-
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Figure imgf000065_0001
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οε-nd 2Z-1d
Figure imgf000066_0002
93-ld
99
I£f請 OOZdf/ェ:) d 9U O/SOO OAV 次に有機ェレクト口ルミネッセンス用発光材料を内包する多重分岐構造化合物 の製造方法について説明する。
本発明の有機ェレクト口ルミネッセンス用発光材料を内包する多重分岐構造化 合物は、有機ェレク ト口ルミネッセンス用発光材料と多重分岐構造化合物とを溶媒 中で混合させることで、多重分岐構造化合物に有機エレクトロルミネッセンス用発 光材料を内包させている。このような容易な手法で製造した多重分岐構造化合物を 有機エレクトロルミネッセンス素子に用いることで、內包させた有機エレクトロル ミネッセンス用発光材料が層中で濃度消光してしまうのを抑えることができ、発光 効率及び発光寿命を向上させることができる。 '
このときに、有機エレクトロルミネッセンス用発光材料は溶媒よりも多重分岐構 造ィ匕合物に親和性が高いことが好ましく、 このようにすることにより、多重分岐構 造化合物に有機エレクト口ノレミネッセンス用発光材料を内包させやすくすること ができ製造をより容易にすることができる。
多重分岐構造化合物に有機ェレク ト口ルミネッセンス用発光材料を内包させる 方法としては、有機エレクトロルミネッセンス用発光材料の特性から本発明の用途 に適した製造方法として特に次の二つ方法が挙げられる。
( 1 ) 均一溶液中での内包
多重分岐構造化合物と有機エレクトロルミネッセンス用発光材料を後述する条 件に見合う溶媒に溶解し、この溶液を撹拌することにより親和性の差を利用して内 包させる方法。
溶媒としては、双方が溶解し、且つ多重分岐構造化合物と有機エレクトロルミネ ッセンス用発光材料の親和性が溶媒と有機ェレク ト口ルミネッセンス用発光材料 の親和†生よりも高いことが重要であり、溶媒は多重分岐構造化合物、有機エレクト 口ルミネッセンス用発光材料の双方の溶解度に応じて、単一又は複合して用いて構 わない。
( 2 ) 2相系での内包
多重分岐構造化合物、有機エレクトロルミネッセンス用発光材料の溶解度の差を 利用して内包させる方法で、多重分岐構造化合物を後述する条件に見合う溶媒に溶 解し、 ここに有機エレクトロルミネッセンス用発光材料を加える。固一液相間で内 包が進行する。
溶媒としては、多重分岐構造ィ匕合物のみが溶解し、有機エレクトロ/レミネッセン ス用発光材料は溶解しないものを選択する必要があり、多重分岐構造化合物、有機 エレクトロルミネッセンス用発光材料の溶解度に応じて、単一又は複合して用いて 構わない。有機エレクトロルミネッセンス用発光材料の消失により反応の進行が確 認できる利点がある。
どちらの方法を用いるべきかは、多重分岐構造化合物、有機エレクトロノレミネッ センス用発光材料の相互の性質によるところが大きく一概に言う事はできないが、 操作の簡便さや操作時間等の観点から （1 ) の方法が適していると考えられる。 本発明の多重分岐構造化合物は、陰極と陽極との間にある有機層のいずれの有機 層に含有されていてもよいが、発光層に含有されるのが好ましい。 これにより、一 層高い癸光効率を有することができる。
本明細書において置換基はアルキル基 （例えば、 メチル基、 ェチル基、 プロピル 基、ィソプロピル基、 t e r t—プチル基、ペンチル基、へキシル基、ォクチル基、 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、 シクロへキシル基等）、 アルケニル基 （例えば、 ビニノレ基、ァリル基等）、アルキ-ル基（例えば、ェチニル基、プロパルギル基等）、 ヘテロ原子を有するものを含むァリール基 （例えば、 フエニル基、 ナフチル基、 ピ リジル基、 チェニル基、 フリル基、 イミダゾリル基等）、 ヘテロ環基 （例えば、 ピ 口リジル基、 ィミダゾリジル基、 モルホリル基、 ォキサゾリジル基等）、 アルコキ シ基 （例えば、 メ トキシ基、 エトキシ基、 プロピルォキシ基、 ペンチルォキシ基、 へキシルォキシ基、 ォクチルォキシ基、 ドデシルォキシ基等）、 シクロアルコキシ 基 （例えば、 シクロペンチルォキシ基、 シクロへキシルォキシ基等）、 ヘテロ原子 を有するものを含むァリールォキシ基（例えば、フエノキシ基、ナフチルォキシ基、 ピリジルォキシ基、 チェニルォキシ基等）、 アルキルチオ基 (例えば、 メチルチオ 基、 ェチルチオ基、 プロピルチオ基、 ペンチルチオ基、 へキシルチオ基、 ォクチル チォ基、 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 ォ基、 シクロへキシルチオ基等）、 ヘテロ原子を有するものを含むァリールチオ基
(例えば、フエ二ルチオ基、ナフチルチオ基、ピリジルチオ基、チェ二ルチオ基等）、 アルコキシカルボニル基 （例えば、 メチルォキシカルボニル基、 ェチルォキシカル ボニル基、 プチルォキシカルポニル基、 ォクチルォキシカルボニル基、 ドデシルォ キシカルボニル基等）、 ヘテロ原子を有するものを含むァリールォキシカルボニル 基 （例えば、 フエニルォキシカルボニル基、 ナフチルォキシカルポエル基、 ピリジ ルォキシカルボ-ル基、 チェニルォキシカルボニル基等）、 アミノ基 （例えば、 ァ ミノ基、 ェチルァミノ基、 ジメチルァミノ基、 プチルァミノ基、 シクロペンチルァ ミノ基、 2—ェチルへキシルァミノ基、 ドデシルァミノ基、 ァニリノ基、 ナフチル アミノ基、 2—ピリジルァミノ基等）、 フッ素原子、 塩素原子、 フッ化炭化水素基 (例えば、 フルォロメチル基、 トリフルォロメチル基、 ペンタフルォロェチル基、 ペンタフルオロフヱニル基等）、 シァノ基が挙げられる。 これらの置換基は複数が 互レ、に結合して環を形成していても、上記置換基によってさらに置換されていても よい。 .
《有機 EL素子の構成層》
本発明の有機 E L素子の構成層について説明する。
本発明において、 有機 E L素子の有機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。
(1) 陽極 Z発光層 Z陰極
(2) 陽極 Z発光層ノ陰極バッファー層/陰極
(3) 陽極 Z陽極バッファー層/発光層/陰極バッファ一層 Z陰極
(4) 陽極 Z正孔輸送層/発光層 Z陰極
(5) 陽極/正孔輸送層 Z発光層 Z電子輸送層/陰極
( 6 ) 陽極 Z正孔輸送層 Z発光層 Z正孔阻止層 Z電子輸送層 陰極
( 7 ) 陽極 Z正孔輸送層 Z電子阻止層 Z発光層/電子輸送層/陰極
( 8 ) 陽極/正孔輸送層 Z電子阻止層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層 Z陰極 ( 9 )陽極/陽極バッファ一層/正孔輸送層/電子阻止層 Z発光層/正孔阻止層/ 電子輸送層 Z陰極バッファ一層 Z陰極
《陽極》 ·
有機 EL素子における陽極としては、仕事関数の大きい （4 eV以上） 金属、 合 金、電気伝導性化合物およ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 A u等の金属、 Cu l、 インジウム チンォキシド（I TO)、 Sn〇2、 Z n〇等の導電性透明材料が挙げられる。また、 I D I XO (I n203-ZnO)等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いて もよい。 陽極は、 これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜 を形成させ、 フォトリソグラフィ一法で所望の形状のパターンを形成してもよく、 あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は （100 μιη以上程度）、 上記 電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形 成してもよい。 この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を 10%より大きく . することが望ましく、また、陽極としてのシート抵抗は数百 ΩΖ口以下が好ましレ、。 さらに膜厚は材料にもよるが、通常 10〜：！ O O O nm、好ましくは 10〜200 nmの範囲で選ばれる。
《陰極》
一方、 陰極としては、 仕事関数の小さい （4 eV以下） 金属 （電子注入性金属と 称する）、 合金、 電気伝導性化合物およ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、ナトリウム一力 リウム合金、 マグネシウム、 リチウム、 マグネシウム Z銅混合物、 マグネシウム/ 銀混合物、マグネシゥム /アルミニゥム混合物、マグネシゥム/ィンジゥム混合物、 アルミニウム Z酸化アルミニウム （A 1203) 混合物、 インジウム、 リチウム/ァ ルミニゥム混合物、希土類金属等が挙げられる。 これらの中で、電子注入性および 酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく 安定な金属である第二金属との混合物、例えばマグネシウム/銀混合物、マグネシ ゥム Zアルミニウム混合物、マグネシウム Zインジウム混合物、アルミニウム/酸 化アルミニウム （A 1203) 混合物、 リチウム Zアルミニウム混合物、 アルミユウ ム等が好適である。陰極は、 これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法に より、 薄膜を形成させることにより、 作製することができる。 また、 陰極としての シート抵抗は数百 Ω/口以下が好ましく、膜厚は通常 10 ηπ！〜 1000 nm、好 ましくは 50 ηπ！〜 200 nmの範囲で選ばれる。 なお、 発光を透過させるため、 有機 E 素子の陽極または陰極のいずれか一方が、透明または半透明であれば発光 輝度が向上し好都合である。
《バッファー層：陰極バッファー層、 陽極パッファ一層》
バッファ一層は、必要に応じて設け、 陰極バッファ一層、 陽極バッファ一層があ り、上記のごと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。
ノ ッファー層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設け られる層のことで、 「有機 EL素子とその工業化最前線 （1998年 1 1月 30日 ェヌ 'ティー'エス社発行)」 の第 2編第 2章 「電極材料」 （123〜166頁） に 詳細に記載されており、 正孔注入層 （陽極バッファ一層） と電子注入層 （陰極バッ ファー層） とがある。
陽極バッファ一層は、特開平 9一 45479号公報、同 9— 260062号公報、 同 8— 288069号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フ タロシア二ンに代表されるフタロシアニンバッファ一層、酸化バナジゥムに代表さ れる酸化物バッファ一層、 アモルファスカーボンバッファ一層、 ポリア二リン （ェ メラルディン）ゃポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子パッファ一層等 が挙げられる。 なかでも、 ポリジォキシチォフェン類を用いたものが好ましく、 こ れにより、 より一層高い発光輝度と発光効率を示し、かっさらに長寿命である有機 EL素子とすることができる。
陰極バッファー層は、特開平 6— 325871号公報、同 9— 17574号公報、 同 10— 74586号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロン チウムゃアルミニウム等に代表される金属バッファ一層、フッ化リチウムに代表さ れるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシゥムに代表されるアル力リ 土類金属化合物バッファー層、酸ィヒアルミニウムに代表される酸化物バッファー層 等が挙げられる。 ' 上記バッファ一層はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるが、その膜 厚は 0 . 1 n m〜l 0 0 n mの範囲が好ましい。
阻止層は、上記のごとく、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 1 1一 2 0 4 2 5 8号、 同 1 1一 2 0 4 3 5 9 号、 及び「有機 E L素子とその工業化最前線 （1 9 9 8年 1 1月 3 0日 ェヌ 'テ ィー .エス社発行)」 の 2 3 7頁等に記載されている正孔阻止 (ホールプロック) 層がある。
陰極バッファ一層、 陽極バッファ一層は、 上記材料を、 例えば、 真空蒸着法、 ス ピンコート法、 キャス ト法、 インクジェット法、 L B法等の公知の方法により、 薄 膜化することにより形成することができる。
《阻止層：正孔阻止層、 電子阻止層》
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層であり、電子を輸送する機能を有しつつ 正孔を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止す ることで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
E孔阻止層は、正孔輸送層から移動してくる正孔を陰極に到達するのを阻止する 役割と、陰極から注入された電子を効率よく発光層の方向に輸送することができる 化合物により形成される。 正孔阻止層を構成する材料に求められる物性としては、 電子移動度が高く正孔移動度が低レ、こと、及ぴ正孔を効率的に発光層内に閉じこめ るために、発光層のイオン化ポテンシャルより大きいイオン化ポテンシャルの値を 有する力 発光層のバンドギャップより大きいパンドギヤップを有することが好ま しい。 正孔阻止材料としては、 スチリル化合物、 トリァゾール誘導体、 フエナント 口リン誘導体、ォキサジァゾ一ノレ誘導体、ボロン誘導体の少なくとも 1種を用いる ことも本発明の効果を得るうえで有効である。 ' その他の化合物例として、特開 2 0 0 3— 3 1 3 6 7号、 同 2 0 0 3— 3 1 3 6
8号、 特許第 2 7 2 1 4 4 1号等に記載の例示化合物が挙げられる。
一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層であり、正孔を輸送する機能を有 しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を 阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
この正孔阻止層、 電子阻止層は、 上記材料を、 例えば、 真空蒸着法、 スピンコー ト法、 キャスト法、 インクジェット法、 L B法等の公知の方法により、 薄膜化する ことにより形成することができる。
《発光層》
本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層等から注入されてく 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 つても発光層と隣接層との界面であってもよい。
発光層に使用される発光材料として上述した本発明の有機エレク ト口ルミネッ センス用発光材料を内包する多重分岐構造ィ匕合物を用いることができる。これによ り、 発光効率と発光寿命を向上させることができる。
また、発光層に使用される発光材料として、本発明の多重分岐構造化合物に加え て従来公知の蛍光性化合物やリン光性化合物を用いることもできる。
リン光性化合物の発光は、原理としては 2種挙げられ、一つはキヤリァが輸送さ れるホスト化合物上でキヤリァの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生 成し、このエネルギーをリン光性化合物に移動させることでリン光性化合物からの 発光を得るというエネルギー移動型、もう一っはリン光性化合物がキヤリアトラッ プとな'り、リン光性化合物上でキヤリァの再結合が起こりリン光性化合物からの発 光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、 リン 光性化合物の励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーより も低いことが条件である。
また、他に、 リン光性ィヒ合物として、元素の周期律表で 8族の金属を含有する錯 体系化合物を用いるのも好ましく、更に好ましくは、イリジウム化合物、 ォスミゥ ム化合物、 または白金化合物 (白金錯体系化合物）、 ロジウム化合物、 パラジウム 化合物、 希土類錯体であり、 中でも最も好ましいのはィリジゥム化合物である。 以下に、錯体系化合物のリン光性化合物の具体例を示すが、 これらに限定される ものではない。 これらの化合物は、 例えば、 I n o r g . C h e m. 4 0卷、 1 7
0 4 7 1 1に記載の方法等により合成できる
Figure imgf000075_0001
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lr-1 lr-2
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lr-3 lr-4
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lr-5 lr-6
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lr- lr-8
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lr-9 lr-10
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lr-11 Ir-12
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lr-13
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また、 発光層には、 他にホスト化合物を含有してもよい。 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うちで窒温 （2 5°C) においてリン光発光のリン光量子収率が、 0. 01未満の化合物である。 ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を用いることができ、 また、公知の ホスト化合物を複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種もちいること で、電荷の移動を調整することが可能であり、有機 EL素子を高効率ィ匕することが できる。
これらの公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、 か つ、発光の長波長化を防ぎ、 なおかつ高 Tg (ガラス転移温度） である化合物が好 ましい。
公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙 げられる。 '
特開 2001— 257076、特開 2002— 308855、特開 2001— 3 131 79、 特開 2002— 319491、 特開 2001— 357977、特開 2
002— 334786、 特開 2002— 8860、 特開 2002— 334787、 特開 2002— 1 5871、特開 2002— 334788、特開 2002— 430
56.、 特開 2002— 334789、特開 2002— 75645、特開 2002—
338579、特開 2002— 105445、特開 2002— 343568、 特開 2002— 141 173、特開 2002— 352957、特開 2002— 2036 83、 特開 2002— 363227、特開 2002— 231453、特開 2003 - 3165, 特開 2002— 234888、 特開 2003— 27048、特開 20 02— 255934、特開 2002— 260861、特開 2002— 280183、 特開 2002— 299060、特開 2002— 302516、特開 2002— 30 5083、 特開 2002— 305084、 特開 2002— 308837等。 また、 ¾光層は、ホスト化合物としてさらに蛍光極大波長を有するホスト化合物 を含有していてもよい。 この場合、他のホスト化合物とリン光性化合物から蛍光性 ィ匕合物へのエネルギー移動で、有機 E L素子としての電界発光は蛍光極大波長を有 する他のホスト化合物からの発光も得られる。蛍光極大波長を有するホスト化合物 として好ましいのは、溶液状態で蛍光量子収率が高いものである。 ここで、蛍光量 子収率は 1 0 %以上、特に 3 0 %以上が好ましい。具体的な蛍光極大波長を有する ホスト化合物としては、 クマリン系色素、 ピラン系色素、 シァニン系色素、 クロコ 二ゥム系色素、 スクァリゥム系色素、 ォキソベンツアントラセン系色素、 フルォレ セイン系色素、 ローダミン系色素、 ピリ リゥム系色素、 ペリ レン系色素、 スチルベ ン系色素、 ポリチォフェン系色素等が挙げられる。蛍光量子収率は、前記第 4版実 験化学講座 7の分光 IIの 3 6 2頁 （1 9 9 2年版、 丸善） に記載の方法により測 定することができる。
' 本明細書の発光する色は、 「新編色彩科学ハンドブック」 （日本色彩学会編、東京 大学出版会、 1 9 8 5 ) の 1 0 8頁の図 4 . 1 6において、 分光放射輝度計 C S— 1 0 0 0 (ミノルタ製）で測定した結果を C I E色度座標に当てはめたときの色で 決定される。
本発明においては、発光層の発光材料として、本発明に係る多重分岐構造化合物 で内包させる有機エレクトロルミネッセンス用発光材料にリン光性化合物を用い た多重分岐構造化合物を用いるのが特に好ましい。 これにより、 より一層発光効率 を向上させることができる。
また、発光材料に上述した多重分岐構造ィ匕合物を用いた場合、 リン光性ィ匕合物の リン光発光波長が 3 8 0〜4 8 0 n mにリン光発光の極大波長を有することが好 ましい。 このようなリン光発光波長を有するものとしては、青色に発光する有機 E L素子や白色に発光する有機 E L素子が挙げられる。 さらに、発光層に、 リ'ン光発 光波長の異なるリン光性化合物を内包した多重分岐構造化合物を複数種用いるこ とで、任意の発光色を得ることができる。 内包させるリン光性化合物の種類、多重 分岐構造化合物の量を調整することで白色発光が可能であり、照明、パックライト への応用もできる。
特に有機 ELで R (赤） G (緑） B (青） 三原色の混合により白色を発光させる場 合、単純に色度座標に従って R G Bに各々に対応する発光性化合物を混ぜ合わせて も白色は得られない。 これは青、緑、赤の順に励起した際のエネルギーレベルが低 くなるため、青色に比して、 よりエネルギーの低い緑、 さらには赤にエネルギーが 移動してしまい、結果として一番エネルギーの低い発光色のみが発光するためであ る。しかしながら、エネルギー移動は分子間の距離つまり濃度に依存すること力、ら、 全体のドープ濃度を低くすること、さらにエネルギーの高い発光色の濃度をェネル ギ一の低いものに比べて高くすることで、エネルギー移動が抑制されるため白色発 光が可能となることが知られている。 この様に、従来の発光性ィ匕合物を用いて白色 発光を行う際には、発光性ィヒ合物の総ドープ濃度、および R G B各色のドープ濃度 に対し厳しい制限が有り、 輝度や効率の向上に対する大きな障害となっていた。 し力 し、 本発明の発光材料を内包する多重分岐構造ィヒ合物を用いることにより、 R G B各々の発光色素が発光層中で接近が阻害されることから、エネルギー移動を 起こし難くなり、 従来のように各色のドープ濃度に勾配をつける必要も無くなる。 また、濃度消光も抑えられ、各色をより高濃度で添加することができるため、輝度 や効率の向上が可能となる。
発光層は、 例えば真空蒸着法、 スピンコート法、 キャスト法、 L B法、 インクジ ェット^ ^去等の公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。 発光層は、本発明に係る多重分岐構造ィ匕合物を含有させて塗布法により製造され ることが好ましい。本発明に係る多重分岐構造化合物は、特に、スピンコート法や、 ィンクジエツト法等の塗布法による製造が非常に適しており、これらの方法で製造 を行うことにより製造を容易にすることができ、さらに大面積の有機 E L素子や白 色発光型有機 E L素子を作製が容易となり好ましい。
発光層としての膜厚は特に制限はないが、通常は 5 n m〜5 m、好ましくは 5 n m〜2 0 0 n mの範囲で選ばれる。
《正孔輸送層》
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する材料からなり、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、電子輸送層は単層もしくは 複数層設けることができる。
正孔輸送材料としては、 特に制限はなく、従来、 光導伝材料において、 正孔の電 荷注入輸送材料として慣用されているものや E L素子の正孔注入層、正孔輸送層に 使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
本発明においては、 正孔輸送材料として、 前述した一般式 （2 ) で表される繰り 返し単位を少なくとも一つ含む重合体で、 Xが正孔輸送性基である重合体を正孔輸 送層に含有させるのも好ましい。 これにより、 一層高い発光輝度、発光効率、発光 寿命を有し、 さらに一層駆動電力が抑えることができる。
他に、 正孔輸送材料としては、例えば、 トリァゾール誘導体、 ォキサジァゾール 誘導体、 ィミダゾール誘導体、 ポリアリ一ルアルカン誘導体、 ピラゾリン誘導体及 ぴピラゾ口ン誘導体、 フエ-レンジアミン誘導体、 ァリールァミン誘導体、 ァミノ 置換カルコン誘導体、 ォキサゾール誘導体、 スチリルアントラセン誘導体、 フルォ レノン誘導体、 ヒ ドラゾン誘導体、 スチルベン誘導体、 シラザン誘導体、 ァニリン 系共重合悴、また、導電性高分子オリゴマー、特にチォフェンオリゴマ一等が挙げ られる。
正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化 合物、芳香族第三級ァミン化合物及びスチリルァミン化合物、特に芳香族第三級ァ ミン化合物を用いることが好ましい。
芳香族第三級ァミン化合物及びスチリルァミン化合物の代表例としては、 N, N, Ν', N' —テトラフエニル一 4， 4， ージァミノフエニル； Ν， Ν， ージフエ二 ル一 Ν, Ν， 一ビス （3—メチルフエニル） _ 〔1， 1， ービフエニル〕 ，4， 4 ' ージァミン （TPD) ； 2, 2—ビス (4—ジー ρ—トリルァミノフエ二ル） プロ パン； 1, 1―ビス (4—ジ一ρ—トリルアミノフエニル) シクロへキサン； Ν， Ν, Ν', Ν， —テトラ一 ρ—トリノレ _ 4， 4， —ジアミノビフエニル； 1 , 1― ビス （4—ジ一 ρ—トリルァミノフエ-ノレ） 一 4一フエニルシクロへキサン； ビス (4ージメチルァミノ一 2—メチルフエニル) フエニルメタン； ビス (4ージー ρ 一トリルァミノフエニル） フエニルメタン； Ν, N' —ジフエ二ルー Ν, Ν， ージ (4—メ トキシフエエル) —4, 4， ージァミノビフエ二ル； Ν, Ν, Ν', Ν， ーテトラフエ二ルー 4， 4， 一ジアミノジフエニルエーテル； 4, 4， 一ビス （ジ フエニルァミノ） クオ一ドリフエニル； Ν, Ν, Ν—トリ （ρ—トリル） ァミン； 4— (ジー ρ—トリ レアミノ） 一 4， 一 〔4一 （ジー ρ—ト リノレアミノ） スチリル〕 スチルベン； 4一 Ν， Ν—ジフエニルアミノー （2—ジフエ二ルビニル）ベンゼン ； 3—メ トキシー 4， 一 Ν, Ν—ジフエニルアミノスチルベンゼン； Ν—フエ二ルカ ルバゾール、 さらには、 米国特許第 5， 06 1， 569号明細書に記載されている 2個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、 例えば、 4， 4' 一ビス 〔Ν— （1一 ナフチル） 一Ν—フエニルァミノ〕 ビフエニル （NPD)、 特開平 4— 30868 8号公報に記載されている トリフエニルァミンュ-ットが 3つスターバースト型 に連結された 4， 4，， 4 " —トリス 〔N— （3—メチルフエニル） 一 N—フエ二 ノレアミノ〕 トリフエニノレアミン (MT D A T A) 等が挙げられる。
更に、 これらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖 とした高分子材料を用いることもできる。
また、 p型— S i， p型—S i C等の無機化合物も正孔注入材料、 正孔輸送材料 として使用することができる。
また、本発明においては正孔輸送層の正孔輸送材料は 4 1 5 n m以下に蛍光極大 波長を有することが好ましい。 すなわち、正孔輸送材料は、正孔輸送能を有しつつ かつ、 発光の長波長化を防ぎ、 なおかつ高 T gである化合物が好ましい。
この正孔輸送層は、上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スビンコ一ト法、 キャスト法、インクジヱット法、 L B法等の公知の方法により、薄膜化することに より形成することができる。正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常 は 5〜5 0 0 0 n m程度である。 この正孔輸送層は、上記材料の一種または二種以 上からなる一層構造であってもよい。
《電子輸送層》 ·
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入 層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層もしくは複数層設ける ことができる。
従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接 する電子輸送層に用いられる電子輸送材料としては、電子輸送層に使用される公知 のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
本発明においては、 電子輸送材料として、 前述した一般式（2 ) で表される繰り 返し単位を少なくとも一つ含む重合体で、 Xが電子輸送性基である重合体 電子輸 送層に含有させるのも好ましい。 これにより、 一層高い発光輝度、発光効率、発光 寿命を有し、 さらに一層駆動電力が抑えることができる。
他に、電子輸送材料としては、 ニトロ置換フルオレン誘導体、 ジフエ二ルキノン 誘導体、 チォビランジォキシド誘導体、 カルポジィミド、 フレオレニリデンメタン 誘導体、アントラキノジメタン及ぴァントロン誘導体、ォキサジァゾール誘導体な どが挙げられる。 さらに、 上記ォキサジァゾ一/レ誘導体において、 ォキサジァゾ一 ル環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知 られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用 いることができる。これらの電子輸送材料を前述した電子輸送性部分としても本発 明の効果を得ることができ好ましい。
さらに、電子輸送層は、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有し ていればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して 用いることができる。
更に、 これらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖 とした高分子材科を用いることもできる。
また、 . 8—キノリノール誘導体の金属錯体、 例えばトリス （8—キノリノール） アルミニウム （A l q )、 トリス （5 , 7—ジクロロ一8—キノリノール） アルミ ユウム、 トリス（5， 7—ジブロモ一 8—キノリノール) アルミニウム、 トリス（2 —メチル一 8—キノリノール） アルミニウム、 トリス （5—メチル _ 8—キノリノ ール） アルミニウム、 ビス （8—キノリノール） 亜鉛 （Z n q ) など、 及びこれら の金属錯体の中心金属が I n、 M g、 C u、 C a、 S n、 G a又は P bに置き替わ つた金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。 その他、 メタルフリー 若しくは タルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基な どで置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。 ま た、発光層の材料として例示したジスチリルビラジン誘導体も、電子輸送材料とし て用いることができるし、正孔注入層、 正孔輸送層と同様に、 n型一 S i、 n型一 S i Cなどの無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
電子輸送層に用いられる好ましい化合物は、 41 5 nm以下に蛍光極大波長を有 することが好ましい。 すなわち、電子輸送層に用いられる化合物は、電子輸送能を 有しつつかつ、 発光の長波長化を防ぎ、 なおかつ高 T gである化合物が好ましレ、。 この電子輸送層は、上記電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スビンコ一ト法、 キャスト法、 インクジエツト法、 LB法等の公知の方法により、薄膜化することに より形成することができる。電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常 は 5〜5000 nm程度である。 この正孔輸送層は、上記材料の一種または二種以 上からなる一層構造であってもよい。
《基体 （基板、 基材、 支持体等ともいう）》
本発明の有機 EL素子に係る基体としては、ガラス、プラスチック等の種類には 特に限定はなく、 また、透明のものであれば特に制限はないが、好ましく用いられ る基板と.しては例えばガラス、石英、光透過性樹脂フィルムを挙げることができる。 特に好ましい基体は、有機 E L素子にフレキシプノレ[~生を与えることが可能な樹脂フ イノレムである。
樹脂フィルムとしては、 例えば、 ポリエチレンテレフタレ一ト (PET), ポリ エチレンナフタレート (PEN), ポリエーテルスルホン (PES), ポリエーテル イミ ド、 ポリエーテルエーテルケトン、 ポリフエ二レンスルフィ ド、 ポリアリ レー ト、ポリイミ ド、ポリカーボネート （P C)、セルローストリァセテ一ト （TAC)、 セルロースアセテートプロピオネート ( C A P )等からなるフィルム等が拳げられ る。
樹脂フィルムの表面には、無機物もしくは有機物の被膜また.はその両者のハイブ リッド被膜が形成されていてもよい。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光の室温における外部取り出 し効率は、 1 %以上であることが好ましく、 より好ましくは 2 %以上である。 ここ に、外部取り出し量子効率（％) =有機 E L素子外部に発光した光子数 Z有機 E L 素子に流した電子数 X 1 0 0である。
また、 カラーフィルタ一等の色相改良フィルタ一等を併用してもよい。
本発明の多色表示装置は少なく.とも 2種類の異なる発光極大波長を有する有機 E L素子からなるが、 有機 E L素子を作製する好適な例を説明する。
《有機 E L素子の作製方法》
本発明の有機 E L素子の作製方法の一例として、陽極 Z陽極バッファ一層ノ正孔 輸送層 Z発光層ノ電子輸送層 Z陰極バッファ一層/陰極からなる有機 E L素子の 作製法について説明する。
まず適当な基体上に、 所望の電極物質、 例えば、 陽極用物質からなる薄膜を、 1 i m以下、好ましくは 1 0 n n！〜 2 0 0 n mの膜厚になるように、蒸着ゃスパッタ リング等の方法により形成させ、 陽極を作製する。 次に、 この上に素子材料である 陽極バッファ一層、正孔輸送層、 発光層、 電子輸送層、 陰極バッファ一層の有機化 合物薄膜を形成させる。
この有機化合物薄膜の薄膜化の方法としては、前記の如くスピンコ一ト法、 キヤ スト法、 インクジェット法、 蒸着法、 印刷法、 スプレー法等があるが、 均質な膜が 得られやすく、かつピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法またはスピ ンコート ¾、インクジェット法、スプレー法が特に好ましい。 さらに層ご に異な る製膜法を適用してもよい。製膜に蒸着法を採用する場合、 その蒸着条件は、使用 する化合物の種類等により異なる力 一般にボート加熱温度 5 0〜4 5 0 °C、真空 度 1 0 - 6 P a〜l (T2 P a、蒸着速度 0 . 0 1 n m〜 5 0 n mZ秒、基板温度— 5 0 °C〜3 0 0 °C、 膜厚 0 . 1 η π！〜 5 mの範囲で適宜選ぶことが望ましい。 これらの層の形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を、 以下好ましく は 5 0 n m〜2 0 0 n mの範囲の S莫厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリン グ等の方法により形成させ、陰極を設けることにより、所望の有機 E L素子が得ら れる。 この有機 E L素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極 まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる製膜法を施してもかまわな レ、。 その際、 作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。
本発明の表示装置は、発光層形成時のみシャドーマスクを設け、他層は共通であ るのでシャドーマスク等のパターユングは不要であり、一面に蒸着法、キャスト法、 スピンコート法、 インクジェット法、 印刷法等で層を形成できる。
発光層のみパターユングを行う場合、その方法に限定はないが、好ましくは蒸着 法、.インクジエツト法、 印刷法である。蒸着法を用いる場合においてはシャドーマ スクを fflいたパターユングが好ましい。
また作製順序を逆にして、 陰極、 陰極バッファ一層、 電子輸送層、 発光層、 正孔 輸送層、 陽極バッファ一層、 陽極の順に作製することも可能である。
このようにして得られた多色表示装置に、直流電圧を印加する場合には、陽極を +、 陰極を一の極性として電圧 2〜4 0 V程度を印加すると、 発光が観測できる。 また、 逆の極性で電圧を印加しても電流は流れずに発光は全く生じない。 さらに、 交流電圧を印加する場合には、陽極が十、陰極が一の状態になったときのみ発光す る。 なお、.印加する交流の波形は任意でよい。 ' 本発明の表示装置は、本発明の有機 E L素子を用いており、表示デバイス、ディ スプレー、各種発光光源として用いることができる。表示デバイス、 ディスプレー において、 青、赤、 緑発光の 3種の有機 E L素子を用いることにより、 フルカラ一 の表示が可能となる。
表示デバイス、 ディスプレーとしてはテレビ、 ノ ソコン、 モパイル機器、 AV機 器、文字放送表示、 自動車内の情報表示等が挙げられる。 特に静止画像や動画像を 再生する表示装置として使用してもよく、動画再生用の表示装置として使用する場 合の駆動方式は単純マトリックス （パッシブマトリックス）方式でもアクティブマ トリックス方式でもどちらでもよい。
本発明の照明装置は、本発明の有機 E L素子を用いており、本発明の有機 E L素 子のリン光性化合物を調節して白色に発光させ、 家庭用照明、車内照明、 時計のパ 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。 また、 液晶表示装置等のバックライトとしても用いることができる。
また、本発明に係る有機 E L素子に共振器構造を持たせた有機 E L素子として用 いてもよい。
このような共振器構造を有した有機 E L素子の使用目的としては、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、 これらに限定されなレ、。 また、 レーザー発振をさせることにより、 上記用 途に使用してもよい。
本発明の有機 E L素子は、前述したように照明用や露光光源のような 1種のラン プとレて使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクシヨン装置や、静 止画像や ft画像を直接視認するタイプの表示装置（ディスプレイ） として使用して もよい。 動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は単純マトリタス (パッシブマトリクス） 方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。 または、異なる発光色を有する本楽明の有機 E L素子を 3種以上使用することによ り、 フルカラー表示装置を作製することが可能である。 または、 一色の発光色、例 えば白色発光をカラーフィルターを用いて B G Rにし、フルカラー化することも可 能である。 さらに、有機 E Lの発光色を色変換フィルターを用いて他色に変換しフ ルカラー化することも可能であるが、その場合、有機 E L発光の； L m a xは 4 8 0 n m以下であることが好ましい。
本発明の有機 E L素子から構成される表示装置の一例を図面に基づいて以下に 説明する。
第 1図は、 有機 E L素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。 有機 E L素子の発光により画像情報の表示を行う、例えば、携帯電話等のディスプ レイの模式図である。
ディスプレイ 1は、複数の画素を有する表示部 A、画像情報に基づいて表示部 A の画像走查を行う制御部 B等からなる。 ·
制御部 Bは、表示部 Aと電気的に接続され、複数の画素それぞれに外部からの画 像情報に基づいて走查信号と画像データ信号を送り、走査信号により走査線毎の画 素が画像データ信号に応じて順次発光して画像走査を行つて画像情報を表示部 A に表示する。
第 2図は、 表示部 Aの模式図である。
表示部 Aは基板上に、複数の走査線 5及びデータ線 6を含む配線部と、複数の画 素 3等とを有する。表示部 Aの主要な部材の説明を以下に行う。第 2図においては、 画素 3の発光した光が、 白矢印方向 （下方向） へ取り出される場合を示し τいる。 配線部の走査線 5及び複数のデータ線 6は、それぞれ導電材料からなり、走査線 5とデータ線 6は格子状に直交して、直交する位置で画素 3に接続している （詳細 は図示せず)。
画素 3は、走査線 5から走查信号が印加されると、データ線 6から画像データ信 号を受け取り、受け取つた画像データに応じて発光する。発光の色が赤領域の画素、 緑領域の画素、 青領域の画素を、適宜、 同一基板上に並置することによって、 フル カラー表示が可能となる。
次に、 画素の発光プロセスを説明する。
第 3図は、 画素の模式図である。
画素は、有機 E L素子 1 0、 スィツチングトランジスタ 1 1、駆動トランジスタ 1 2、 コンデンサ 1 3等を備えている。複数の画素に有機 E L素子 1 0として、赤 色、緑色、青色発光の有機 E L素子を用い、 これらを同一基板上に並置することで フル力ラー表示を行うことができる。
第 3図において、制御部 Βからデータ線 6を介してスィツチングトランジスタ 1 1の.ドレインに画像データ信号が印加される。そして、制御部 Βから走査線 5を介 してスイッチングトランジスタ 1 1のゲートに走査信号が印加されると、スィツチ ングトランジスタ 1 1の駆動がオンし、 ドレインに印加された画像データ信号がコ ンデンサ 1 3と駆動トランジスタ 1 2のゲートに伝達される。
画像データ信号の伝達により、コンデンサ 1 3が画像データ信号の電位に応じて 充電されるとともに、駆動トランジスタ 1 2の駆動がオンする。駆動トランジスタ 1 2は、 ドレインが電源ライン 7に接続され、 ソースが有機 E L素子 1 0の電極に 接続されており、ゲートに印加された画像データ信号の電位に応じて電源ライン 7 から有機 E L素子 1 0に電流が供給される。
制御部 Bの順次走查により走查信号が次の走査線 5に移ると、スィツチングトラ ンジスタ 1 1の駆動がオフする。 し力 し、スイッチングトランジスタ 1 1の駆動が オフしてもコンデンサ 1 3は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆 動トランジスタ 1 2の駆動はオン状態が保たれて、次の走查信号の印加が行われる まで有機 E L素子 1 0の発光が継続する。順次走查により次に走查信号が印加され たとき、走査信号に同期した次の画像データ信号の電位に応じて駆動トランジスタ 1 2が駆動して有機 E L素子 1 0が発光する。
すなわち、有機 E L素子 1 0の発光は、複数の画素それぞれの有機 E L素子 1 0 に対して、アクティブ素子であるスィツチングトランジスタ 1 1と駆動トランジス タ 1 2を設けて、 複数の画素 3それぞれの有機 E L素子 1 0の発光を行っている。 このような発光方法をアクティブマトリクス方式と呼んでいる。
ここで、有機 E L素子 1 0の発光は、複数の階調電位を持つ多値の画像データ信 号による複数の階調の発光でもよいし、 2値の画像データ信号による所定の発光量 のオン、 オフでもよい。
また、 コンデンサ 1 3の電位の保持は、次の走查信号の印加まで継続して保持し てもよいし、 次の走查信号が印加される直前に放電させてもよい。
本発明においては、上述したアクティブマトリクス方式に限らず、走査信号が走 査されたときのみデータ信号に応じて有機 E L素子を発光させるパッシブマトリ タス方式の発光駆動でもよい。
第 4図は、パッシブマトリクス方式による表示装置の模式図である。第 4図にお いて、複数の走査線 5と複数の画像データ線 6が画素 3を挟んで対向して格子状に 設けられている。 順次走耷により走査線 5の走査信号が印加されたとき、印加された走査線 5に接 続している画素 3が画像データ信号に応じて発光する。パッシブマトリクス方式で は画素 3にアクティブ素子がなく、 製造コストの低減が計れる。
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明する力 S、本発明の態様はこれに限定さ れない。
《実施例 1》
く有機 E L素子 1一 1〜 1 _ 13の作製及び評価 >
(1)有機エレクトロルミネッセンス用発光材料を内包する多重分岐構造化合物 の作製
多重分岐構造化合物 （多重分岐構造体 D_l 7、 コア連結基 C一 10) 0. 2m mo 1 (1. 3 g) と有機エレク ト口ルミネッセンス用発光材料 P L— 14 1 m mo 1 (0. 1 3 g) を lmlの THFに溶解し析出させないようにゆっくりと 5 Om lのメタノールを加えていく。室温で 24 h撹拌した後、 S e p h a d e x— G25 (アルドリッチ社製） を充填したカラム （溶離液：メタノール） を用いて分 離'精製を行った。 最初の留分から、 PL— 14を内包する多重分岐構造化合物 P D-7 (1. 41 g) を得た。 得られた PD— 7のリン光おょぴ I CP質量分析計 による測定の結果から多重分岐構造化合物への発光材料 P L— 14の内包が確認 された。 また、 PD— 1〜PD_6、 PD— 8〜PD— 13の多重分岐構造化合物 についても同様の操作により作製した。
Figure imgf000094_0001
( 2 ) 有機 E L素子 1一 1〜； 1— 13の作製
陽極として 10 OmmX 10 OmmX 1. 1 mmのガラス基板上に I TO (イン ジゥムチンォキシド） を 10 Onm成膜した基板（NHテクノグラス社製 NA— 4 5) にパターユングを行った後、 この I TO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 分間行なった。 この透明支持基板上にポリビニルカルバゾール （PVK) 3 Omg と PL—14を 1. 0X 10-4mmo lZlmg PVKをジクロ口ベンゼン 1 m 1 に溶解させ、 1000 r pm、 5 s e cの条件下、 スビンコ一トし （膜厚約 100 nm)、 60度で 1時間真空乾燥し、 発光層とした。
これを真空蒸着装置に取付け、 次いで、真空槽を 4 X I 0— 4P aまで減圧し、 陰 極バッファ一層としてフッ化リチウム 0. 5 nm及び陰極としてアルミニウム 1 1 Onmを蒸着して陰極を形成した。最後にガラス封止をし、有機 EL素子 2—1を 作製した。 有機 EL素子 1 _ 1の発光層に用いた PVKと PL— 14を表 2に示 もの 変更した以外は、有機 E L素子 1一 1と同様の方法で有機 E L素子 1一 2〜1一 1 3を作製した。
【表 2】
Figure imgf000095_0001
〈有機 E L素子 1—：！〜 1一 13の評価〉
得られた有機 E L素子 1— 1〜 1— 13について下記に示す評価を行った。
(外部取りだし量子効率）
作製した有機 EL素子について、 23 °C、 乾燥窒素ガス雰囲気下で 2. 5 mA/ cm2定電流を印加した時の外部取り出し量子効率 （％) を測定した。 なお測定に は同様に分光放射輝度計 CS— 1000 (ミノルタ製） を用いた。
(発光寿命）
23 °C、 乾燥窒素ガス雰囲気下で 2. 5 m A/ c m2の一定電流で駆動したとき に、輝度が発光開始直後の輝度 （初期輝度） の半分に低下するのに要した時間を測 定し、 これを半減寿命時間 （て 0. 5) として寿命の指標とした。 なお測定には分 光放射輝度計 CS— 1000 (ミノルタ製） を用いた。 有機 E L素子 1— 1、 1一 3〜1— 1 0の外部取り出し量子効率、発光寿命の測 定結果は、有機 E L素子 1— 1を 1 00とした時の相対値で表 3に示した。有機 E L素子 1— 2、 1— 1 1〜1— 1 3の外部取り出し量子効率、発光寿命の測定結果 は、 有機 E L素子 1— 2を 1 00とした時の相対値で表 4に示した。
【表 3】
Figure imgf000096_0001
【表 4】
Figure imgf000096_0002
表 3、表 4より明らかなように、 本発明の有機 EL素子は、発光効率、発光寿命 が非常に向上していることが分かった。
《実施例 2》
〈フルカラー表示装置〉
(青色発光有機 EL素子）
実施例 1で作製した有機 E L素子 1— 6の PD— 7を PD— 8に変更した以外 は有機 E L素子 1— 6と同様の方法で作製した有機 E L素子 1一 6 Bを用いた。 (緑色発光有機 E L素子） ' 実施例 1で作製した有機 E L素子 1一 6を用いた。
(赤色発光有機 E L素子）
実施例 1で作製した有機 E L素子 1— 6の P D— 7を P D— 9に変更した以外 は有機 E L素子 1— 6と同様の方法で作製した有機 E L素子 1一 6 Rを用いた。 上記の赤色、緑色及び青色発光有機 E L素子を、 同一基板上に並置し、第 1図に 記載の形態を有するアクティブマトリクス方式フルカラー表示装置を作製し、第 2 図には、作製した前記表示装置の表示部 Aの模式図のみを示した。 即ち、 同一基板 上に、複数の走査線 5及びデータ線 6を含む配線部と、並置した複数の画素 3 (発 光の色が赤領域の画素、 緑領域の画素、 青領域の画素等） とを有し、配線部の走査 線 5及び複数のデータ線 6はそれぞれ導電材料からなり、走査線 5とデータ線 6は 格子状に直交して、 直交する位置で画素 3に接続している （詳細は図示せず)。 前 記複数の画素 3は、それぞれの発光色に対応した有機 E L素子、アクティブ素子で あるスィツチングトランジスタと駆動トランジスタそれぞれが設けられたァクテ イブマトリクス方式で駆動されており、走査線 5から走査信号が印加されると、デ ータ.線 6から画像データ信号を受け取り、受け取つた画像データに応じて発光する。 この様に各赤、 緑、 青の画素を適宜、 並置することによって、 フルカラー表示装置 を作製した。
該フルカラー表示装置を駆動することにより、発光効率が高い発光寿命の長いフ ルカラー動画表示が得られることを確認することができた。
《実施例 3》 （照明装置の実施例、 白色の有機 E L素子使用）
実施例 1で作製した有機 E L素子 1一 6において、発光層に用いた P D— 7を、 P D— 7、 P D _ 8、 P D— 9の混合物に変更した以外は有機 E L素子 1—6と同 様の方法で作製した有機 E L素子 1一 6 Wを用いた。有機 E L素子 1一 6 Wの非発 光面をガラスケースで覆い、照明装置とした。 照明装置は、発光効率が高く発光寿 命の長い白色光を発する薄型の照明装置として使用することができた。第 5図は照 明装置の概略図で、第 6図は照明装置の断面図である。有機 E L素子 1 0 1をガラ スカバー 1 0 2で覆レヽ、 電源線 （陽極） 1 0 3と、 電源線 （陰極） 1 0 4で接続し ている。 1 0 5は陰極で 1 0 6は有機 E L層である。 なおガラスカバ一 1 0 2内に は窒素ガス 1 0 8が充填され、 ネ甫水剤 1 0 9が設けられている。 産業上の利用可能性
本発明によって、高い発光効率と長寿命化を実現し、容易に製造することができ る有機ェレク トロルミネッセンス素子用発光材料である多重分岐構造化合物、該多 重分岐構造化合物を有する有機ェレク ト口ルミネッセンス素子、それを具備してな る表示装置もしくは照明装置、及び多重分岐構造化合物の製造方法を提供すること ができる。

Claims

. 請求の範囲 '
1 . 有機エレクトロルミネッセンス用発光材料を内包することを特徴とする多重, 分岐構造化合物。
2 . 正孔輸送性を有する部分構造を有することを特徴とする請求の範囲第 1項に 記載の多重分岐構造化合物。
3 . 電子輸送性を有する部分構造を有することを特徴とする請求の範囲第 1項に 記載の多重分岐構造化合物。
4 . 前記有機ェレク卜 πノレミネッセンス用発光材料が蛍光性化合物であることを 特徴とする請求の範囲第 1項に記載の多重分岐構造化合物。
5 . 前記有機ェレク ト口ルミネッセンス用発光材料がリン光性化合物であること を特徴とする請求の範囲第 1項に記載の多重分岐構造化合物。 ·
6 . 陰極と陽極との間に有機層を少なくとも 1層有する有機エレクトロルミネッ' センス素子であって、前記有機層の少なくとも 1層に、請求の範囲第 1項に記載の 多重分岐構造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。
7 . 白色に発光することを特徴とする請求の範囲第 6項に記載の有機エレクトロ ルミネッセンス素子。
8 . 請求の範囲第 6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。
9 . 請求の範囲第 6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。
1 0 . 請求の範囲第 9項に記載の照明装置と、表示手段として液晶素子と、 を備 えたことを特徴とする表示装置。
1 1 . 有機エレクトロルミネッセンス用発光材料と多重分岐構造化合物とを溶媒 中で混合させて前記有機エレクトロルミネッセンス用発光材料を前記多重分岐構 造ィ匕合物に内包させることを特徴とする多重分岐構造ィヒ合物の製造方法。
1 2 . 前記有機ェレク ト口ルミネッセンス用発光材料は前記溶媒よりも前記多重 分岐構造化合物に親和性が高いことを特徴とする請求の範囲第 1 1項に記載の多 重分岐構造化合物の製造方法。
1 3 . 前記多重分岐構造化合物は正孔輸送性を有する部分構造を有することを特 徴とする請求の範囲第 1 1項に記載の多重分岐構造ィヒ合物の製造方法。
4 . · 前記多重分岐構造化合物は電子輸送性を有する部分構造を有することを特 徴とする請求の範囲第 1 1項に記載の多重分岐構造化合物の製造方法。 '
1 5 . 前記有機エレクトロルミネッセンス用発光材料が蛍光性化合物であること を特徴とする請求の範囲第 1 1項に記載の多重分岐構造化合物の製造方法。
1 6 . 前記有機ェレクト口ルミネッセンス用発光材料がリン光性化合物であるこ とを特徴とする請求の範囲第 1 1項に記載の多重分岐構造化合物の製造方法。
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