WO2006129471A1 - 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法、照明装置及び表示装置 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法、照明装置及び表示装置 Download PDF

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Tatsuo Tanaka
Hiroshi Kita
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    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole

Definitions

  • the present invention relates to a material for an organic electoluminescence device, an organic electroluminescence device, a method for producing an organic electroluminescence device, an illumination device, and a display device.
  • ELD electoric luminescence display
  • organic EL devices organic electroluminescence devices
  • Inorganic electoluminescent elements have been used as planar light sources, but an AC high voltage is required to drive the light emitting elements.
  • an organic EL device has a structure in which a light emitting layer containing a compound that emits light is sandwiched between a cathode and an anode. By injecting electrons and holes into the light emitting layer and recombining them, excitons are obtained.
  • This is an element that emits light by using the emission of light (fluorescence / phosphorescence) when this exciton is deactivated, and can emit light at a voltage of several volts to several tens of volts.
  • fluorescence / phosphorescence emission of light
  • Non-Patent Document 1 Korean University reported on organic EL devices that use phosphorescence from excited triplets (see, for example, Non-Patent Document 1), research on materials that exhibit phosphorescence at room temperature has become active. has been (e.g., non-Patent Document 2 and Patent Document 4.) 0
  • the upper limit of the internal quantum efficiency is 100%, so that in principle, the luminous efficiency is doubled compared to the case of the excited singlet, and almost the same performance as a cold cathode tube is obtained. It can be applied to lighting and is attracting attention.
  • synthetic studies have been conducted centering on heavy metal complexes such as many compound strengths such as S iridium complexes (see, for example, Non-Patent Document 3).
  • a hole transporting compound is used as a host of a phosphorescent compound (for example, see Non-Patent Document 6), and various electron transporting materials are phosphorescent compounds.
  • the host those that are doped with a novel iridium complex (see, for example, Non-Patent Document 4), and examples of obtaining high luminous efficiency by introducing a hole blocking layer (for example, Non-Patent Document 4) 5) and also includes a partial structure of a nitrogen-containing aromatic ring compound, a chemical structure extending in three or four directions around a nitrogen atom or aryl, and is a thermally stable hole
  • transport materials for example, see Patent Document 5).
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 3093796
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 63-264692
  • Patent Document 3 JP-A-3-255190
  • Patent Document 4 U.S. Patent No. 6,097,147
  • Patent Document 5 Japanese Patent Publication No. 7-110940
  • Patent Document 6 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-160488
  • Patent Document 7 Special Publication 2004-515895
  • Non-Patent Document 1 M. A. Baldo et al., Nature, 395 ⁇ , 151—154 (1998)
  • Non-Patent Document 2 M. A. Baldo et al., Nature, 403 ⁇ , 17, 750-753 (2000)
  • Non-Patent Document 3 S. Lamansky et al., J. Am. Chem. Soc., 123 ⁇ , 4304 (2001)
  • Non-Patent Document 4 ME Tompson et al., The 10th International Works Hopon Inorganic and Organic Electroluminescence (EL '00, Hamamatsu)
  • Non-Patent Document 5 Moon— Jae Youn. Og, Tetsuo Tsutsui et al., The 10th International Workshop on Inorganic and Organic Electroluminescen ce (EL, 00, Hamamatsu)
  • Non-Patent Document 6 Ikai et al., The 10th International Workshop on Inorganic and Organic Electroluminescence (EL '00, Hamamatsu) Disclosure of the invention
  • An object of the present invention is to develop an organic electoluminescence device material having at least one conjugated system, and the conjugated system does not contain the functional sites A and B at the same time. It is an object to provide an organic EL device having a high external extraction quantum efficiency and a long light emission lifetime using a material, a method for manufacturing the device, a display device having the device, and a lighting device.
  • the compound has at least one conjugated system, and the conjugated system is the functional site A,
  • a material for an organic electoluminescence device which does not contain B at the same time.
  • An organic electoluminescence device comprising the material for an organic electoluminescence device according to any one of 1 to 6 above.
  • the method includes a step of producing at least one of the constituent layers by coating.
  • the manufacturing method of the organic-elect mouth luminescence element made into a mark.
  • a display device comprising the organic electoluminescence device according to any one of 7 to 7 above: L1.
  • an organic electoluminescence device material that has at least one conjugated system, and the conjugated system does not contain the functional sites A and B at the same time, is developed.
  • an organic EL element having a high external extraction quantum efficiency and a long emission lifetime, a method for manufacturing the element, a display device having the element, and a lighting device.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an example of a display device configured with organic EL element power.
  • 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 device.
  • FIG. 5 is a schematic view of a lighting device.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the lighting device.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a manufacturing process of a full color display device by an ink jet method.
  • the organic EL device material of the present invention by developing a material having the structure specified in any one of the above items 1 to 3, the organic EL device has high luminous efficiency and long life.
  • We have developed an EL device and at the same time, we have obtained an organic EL device manufacturing method that has a coating process using inkjet.
  • an organic EL element exhibiting the above characteristics a display device or lighting device with high brightness and long life could be obtained.
  • the inventors of the present invention have been studying various solutions for improving the external extraction quantum efficiency of the conventional organic EL device and extending the light emission lifetime of the device.
  • a mixed layer containing an electron transport material both hole transport material !, u
  • an electron transport material both electron transport material !, u
  • a phosphorescent dopant as the light emitting layer
  • high brightness can be obtained.
  • the lifetime of the element is reduced, because the electron injection site in the mixed layer (here, the electron injection site is, for example, the site where the electron transport layer and the light emitting layer are in contact) If a hole transport material is present in the Electrons are injected and unstable key-on radicals are formed, shortening the device lifetime. I estimated.
  • the light emitting layer, the electron transport layer, the hole transport material, the electron transport material, and the like will be described in detail in the layer configuration of the organic EL element described later.
  • V what is called a multifunctional molecule, in which a functional moiety having an electron transporting property and a functional moiety having a hole transporting property are added to one molecule.
  • a molecular structure used as a hole transporting material (a molecule having a hole transporting property) is provided with a partial structure having an electron transporting property, thereby generating the hole transporting material.
  • the unstable key-on radical is converted into a stable key-on radical due to the contribution of the partial structure having electron transport properties, so that the device material is not attacked and deteriorated, and the device life is improved.
  • the effect described in the present invention which is brightness enhancement, can also be obtained.
  • the hole injection site in the mixed layer refers to, for example, the site where the hole injection layer and the light emitting layer are in contact.
  • the problem is that the molecules used as the electron transporting material (electron transporting property)
  • the unstable cation radical generated in the electron transporting substance is converted into the partial structure having the hole transporting property.
  • it was not changed to a stable cation radical, and the device material was not attacked or deteriorated, and the device life was improved and the effect described in the present invention, namely, high brightness could be obtained. .
  • the present inventors have increased the brightness by providing at least two functional parts (molecular structures necessary for the function expression of the organic EL element) in the organic EL element material. And found a clue to simultaneously achieve the purpose of improving the device life.
  • the present inventors have made further studies, and in order to obtain at least a practical level of the two effects of improvement in luminance and improvement in element lifetime, the invention described in claim 1 can be used.
  • the organic EL device material of the present invention at least two functional sites are imparted to one molecule, and at the same time, the molecular structure has at least one conjugated system, and the conjugated system is It has been discovered that the effects described in the present invention can be obtained by designing a molecule so as not to include two functional sites simultaneously.
  • the partial structure preferably has a partial structure that functions as a phosphorescent dopant.
  • the partial structure that functions as the phosphorescent dopant may further have an electron transport property or a hole transport property, but in any case, two functional sites are present on the conjugated system. Must not be included at the same time.
  • At least one kind of the material for the organic EL element of the present invention is used in the light emitting layer of the organic EL element of the present invention.
  • the element function it can be used for the misalignment layer.
  • Z electron transport layer Z cathode (m) anode Z hole transport layer Z light emitting layer Z hole blocking layer Z electron transport layer Z cathode transport layer Z cathode Gv) anode Z hole transport layer Z light emitting layer Z hole blocking layer Z electron transport layer Z Cathode buffer layer Z cathode (V) anode Z anode buffer layer Z hole transport layer Z light-emitting layer Z hole blocking layer Z electron transport layer Z cathode buffer layer Z cathode "anode"
  • an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound or a mixture thereof having a high work function (4 eV or more) is preferably used.
  • electrode materials include metals such as Au, conductive transparent materials such as Cul, indium tinoxide (ITO), SnO, and ZnO. IDIXO (In O—ZnO) etc.
  • amorphous material capable of producing a transparent conductive film may be used.
  • these electrode materials can be formed into a thin film by vapor deposition or sputtering, and a pattern of the desired shape can be formed by photolithography. (About 100 ⁇ m or more) A pattern may be formed through a mask having a desired shape when the electrode material is deposited or sputtered. In the case where light emission is extracted from this anode, it is desirable that the transmittance be greater than 10%.
  • the sheet resistance as the anode is preferably several hundred ⁇ or less.
  • the film thickness depends on the material. Usually ⁇ ! ⁇ 1000 nm, preferably 10 nm to 200 nm.
  • a cathode having a work function (4 eV or less) metal referred to as an electron injecting metal
  • an alloy referred to as an electrically conductive compound
  • a mixture thereof is used.
  • electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium Z copper mixture, magnesium Z silver mixture, magnesium Z aluminum mixture, magnesium Z indium mixture, aluminum Z acid aluminum UM (Al 2 O 3) mixture, indium, lithium
  • a mixture of an electron injecting metal and a second metal which is a stable metal having a larger work function value than this, from the viewpoint of electron injecting properties and durability against acids, for example, a magnesium Z silver mixture , Magnesium Z aluminum mixture, magnesium
  • the cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering.
  • the sheet resistance as a cathode is preferably several hundred ⁇ or less, and the preferred film thickness is usually ⁇ ! ⁇
  • a transparent or semi-transparent cathode can be produced by producing the conductive transparent material mentioned in the description of the anode on the anode. It is possible to produce a device in which both cathodes are transparent.
  • the injection layer is provided as necessary, and there are an electron injection layer and a hole injection layer. As described above, the injection layer exists between the anode and the light emitting layer or hole transport layer, and between the cathode and the light emitting layer or electron transport layer. May be present.
  • the injection layer is a layer provided between the electrode and the organic layer in order to lower the driving voltage and improve the light emission luminance.
  • the organic EL element and the forefront of industrialization June 30, 1998) (Published by ES Co., Ltd.) ”, Chapter 2“ Chapter 2 Electrode Materials ”(pages 123-166) in detail, the hole injection layer (anode buffer layer) and electron injection layer (cathode buffer layer) There is.
  • anode buffer layer hole injection layer
  • a phthalocyanine buffer layer typified by phthalocyanine
  • an oxide buffer layer typified by vanadium oxide
  • an amorphous carbon buffer layer typified by vanadium oxide
  • a polymer buffer layer using a conductive polymer such as polyarine (emeraldine) or polythiophene Etc.
  • cathode buffer layer (electron injection layer) The details of the cathode buffer layer (electron injection layer) are described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and the like.
  • Metal buffer layer typified by aluminum or titanium
  • alkali metal compound buffer layer typified by lithium fluoride
  • alkaline earth metal compound buffer layer typified by magnesium fluoride
  • acid typified by acid aluminum
  • the buffer layer (injection layer) should be a very thin film, depending on the desired material. Force The film thickness is preferably in the range of 0.1 nm to 5 m.
  • the blocking layer is provided as necessary in addition to the basic constituent layer of the organic compound thin film as described above. For example, see pages 237 of JP-A-11-204258, JP-A-11-204359, and “The organic EL element and the forefront of its industrialization” (published by NTS Corporation on November 30, 1998). There is a hole blocking layer.
  • the hole blocking layer is an electron transporting layer in a broad sense, and is made of a hole blocking material that has a function of transporting electrons and has a remarkably small ability to transport holes. The probability of recombination of electrons and holes can be improved by blocking.
  • the hole blocking layer of the organic EL device of the present invention is provided adjacent to the light emitting layer.
  • the compound according to the present invention described above is preferably contained as a hole blocking material for the hole blocking layer.
  • the electron blocking layer is a hole transport layer in a broad sense, and has a material force that has a function of transporting holes and has a remarkably small ability to transport electrons, and transports electrons while transporting holes. By blocking, the recombination probability of electrons and holes can be improved.
  • the organic layer containing an organic compound having a reactive substituent according to the present invention (hereinafter also referred to as a reactive organic compound V) will be described.
  • the organic EL device of the present invention may have at least one organic layer containing a reactive organic compound.
  • the device may have other organic layers as constituent layers.
  • the organic layer will be prepared in detail later, but it may be prepared by a conventionally known coating method or by a method such as a vapor deposition method. A layer may be formed.
  • the reactive organic compound according to the present invention all the functional compounds included in the constituent layers of the organic EL device (described in detail later) are used as the core of the reactive compound.
  • a compound can be used.
  • the reactive substituent preferably includes, for example, the following partial structure:
  • 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, or a hole transport layer, and the light emitting portion is within the layer of the light emitting layer. It may be the interface between the light emitting layer and the adjacent layer.
  • the light emitting layer of the organic EL device of the present invention contains the following light emitting host (also referred to as host compound) and phosphorescent light emitting material (also referred to as phosphorescent compound). Luminous efficiency can be further increased by using a preferable phosphorescent compound.
  • the light-emitting host (host compound) according to the present invention is a compound having a phosphorescence quantum yield of phosphorescence emission of less than 0.01 at room temperature (25 ° C) among the compounds contained in the light-emitting layer. Defined as a compound.
  • a plurality of known host compounds may be used in combination.
  • multiple types of host compounds it is possible to adjust the movement of electric charge, and to increase the efficiency of organic EL devices.
  • a plurality of phosphorescent compounds it is possible to mix different light emission, thereby obtaining an arbitrary emission color.
  • White light emission is possible by adjusting the type of phosphorescent compound and the amount of doping, and can also be applied to lighting and backlighting.
  • the host compound is preferably a compound that has a hole transporting ability and an electron transporting ability, prevents light emission from becoming longer, and has a high Tg (glass transition temperature).
  • Specific examples of the host compound used in the present invention include the compounds described in the following documents.
  • the light emitting layer may further contain a host compound having a fluorescence maximum wavelength as the host compound.
  • a host compound having a fluorescence maximum wavelength It is preferable that the fluorescence quantum yield is high in a solution state.
  • the fluorescence quantum yield is preferably 10% or more, particularly preferably 30% or more.
  • Specific host compounds having a fluorescence maximum wavelength include coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squalium dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, oral dodamine dyes, Examples include pyrylium dyes, perylene dyes, stilbene dyes, and polythiophene dyes.
  • the fluorescence quantum yield can be measured by the method described in the fourth edition of Experimental Chemistry Course 7, Spectroscopy II, page 362 (1992 edition, Maruzen).
  • the phosphorescent material according to the present invention will be described.
  • the phosphorescent material according to the present invention is a compound having a partial structure that functions as the above-described phosphorescent dopant, and has a layer structure of the organic EL device of the present invention according to the function required for the device. Although it may be used for any layer, it is preferably used for the light emitting layer from the viewpoint of preferably obtaining the effects described in the present invention (high luminance and long lifetime of the device).
  • the phosphorescent light-emitting material according to the present invention (hereinafter also referred to as a light-emitting material or a phosphorescent compound) is used in a light-emitting layer, it is used in combination with the above-mentioned host compound. It is preferable to use an organic EL element with higher luminous efficiency.
  • the phosphorescent compound according to the present invention is a compound in which light emission from an excited triplet is observed, is a compound that emits phosphorescence at room temperature (25 ° C), and has a phosphorescence quantum yield of It is a compound of 0.01 or more at 25 ° C.
  • the phosphorescence quantum yield is preferably 0.1 or more.
  • the phosphorescence quantum yield can be measured by the method described in the fourth edition of Experimental Chemistry Course 7, Spectroscopy II, page 398 (1992, Maruzen).
  • the phosphorescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents.
  • the phosphorescence emission compound used in the present invention can achieve the above phosphorescence quantum yield by any solvent. Goodbye!
  • the phosphorescent light emitting compound can be appropriately selected from known materials used for the light emitting layer of the organic EL device.
  • the phosphorescent compound used in the present invention is preferably Group 8 in the periodic table of elements.
  • iridium A compound preferably iridium compounds, osmium compounds, platinum compounds (platinum complex compounds), rare earth complexes, and most preferred is iridium A compound.
  • the phosphorescent maximum wavelength of the phosphorescent compound is not particularly limited. In principle, a central metal, a ligand, a ligand substituent, etc.
  • the phosphorescence emission wavelength of the phosphorescence-emitting compound has a maximum phosphorescence emission wavelength of 380 nm to 480 nm! / ,. With such blue phosphorescent organic EL elements and white phosphorescent organic EL elements, the luminous efficiency can be further increased.
  • the light-emitting layer can be formed by depositing the above compound by a known thin film method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an LB method, or an ink jet method.
  • the thickness of the light emitting layer is not particularly limited, but is usually selected in the range of 511111 to 5111, preferably 5 nm to 200 nm.
  • This light emitting layer may have a single layer structure in which these phosphorescent compounds or host compounds have one or more kinds of power, or a laminated structure composed of a plurality of layers having the same composition or different compositions. Moyo.
  • the hole transport layer includes a material exhibiting a hole transport property (also referred to as a material having a hole transport function, a hole transport material, a compound having a partial structure exhibiting a hole transport property, etc.)
  • An injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer.
  • Single or multiple hole transport layers Layers can be provided.
  • hole transport material As the hole transport material according to the present invention, conventionally known hole transport materials, hole charge injections are known from the viewpoints of improving the external extraction quantum efficiency of the organic EL device and extending the light emission lifetime.
  • triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives may be used in combination with known materials that are commonly used as input / transport materials and used for hole injection layers and hole transport layers.
  • a borfilin compound, an aromatic tertiary amine compound and a styrylamine compound, particularly an aromatic tertiary amine compound can be used in combination.
  • Pat. No. 5,061,569 such as 4,4′bis [ ⁇ — (1 Naphthyl) - ⁇ -Feramino] Biphenyl (NPD), Triphenylamine described in JP-A-4-308688 Three, four, four, four, one tris [? ⁇ — (3-methylphenol
  • a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or 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 transport material of the hole transport 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 capability, prevents the emission of light from becoming longer, and has a high Tg.
  • the hole transport layer is formed by thinning the hole transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an ink jet method, an LB method, a transfer method, or a printing method. This can be formed.
  • the film thickness of the hole transport layer is not particularly limited, but is usually about 5 to 5000 nm.
  • the hole transport layer may have a single layer structure that can be one or more of the above materials.
  • the electron transport layer includes a material exhibiting electron transport properties (also referred to as a compound including a partial structure exhibiting electron transport properties), and in a broad sense, an electron injection layer and a hole blocking layer are also included in the electron transport layer.
  • a material exhibiting electron transport properties also referred to as a compound including a partial structure exhibiting electron transport properties
  • the electron transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
  • an electron transport material also serving as a hole blocking material
  • Any material can be selected from conventionally known compounds as long as it has a function of transmitting electrons injected from the electrode to the light-emitting layer.
  • Examples include fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide oxide derivatives, strength rubodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, oxadiazole derivatives, and the like.
  • a thiadiazole derivative in which the oxygen atom of the oxaziazole ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group can also be used as an electron transport material.
  • a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or 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 (Alq), tris (5,7-dichloro-1-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7-jib mouth)
  • Metal complexes replacing Mg, Cu, Ca, Sn, Ga or Pb can also be used as electron transport materials.
  • metal free or metal phthalocyanine, or those having terminal ends substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can be preferably used as the electron transporting material.
  • the distyrylvirazine derivative exemplified as the material of the light emitting layer can also be used as an electron transport material, and, like the hole injection layer and the hole transport layer, n-type—Si, n-type—SiC, etc. These inorganic semiconductors can also be used as electron transport materials.
  • the electron transport layer is obtained by thin-filming the electron transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an inkjet method, or an LB method. Can be formed.
  • the film thickness of the electron transport layer is not particularly limited, but is usually about 5 nm to 5 ⁇ m, preferably 5 ⁇ ! ⁇ 200nm.
  • the electron transport layer may have a single layer structure that can be one or more of the above materials.
  • the organic EL device of the present invention is preferably formed on a substrate.
  • the substrate (hereinafter also referred to as a substrate, substrate, support, etc.) that can be used in the organic EL device of the present invention is not particularly limited in the type of glass, plastic, etc. Although there is no particular limitation, examples of the substrate that is preferably used include glass, quartz, and light-transmitting resin film.
  • a particularly preferable substrate is a resin film capable of imparting flexibility to the organic EL element.
  • Examples of the resin film include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyetherimide, polyether etherketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, and polycarbonate. (PC), cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate propionate (CAP) and the like.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PES polyethersulfone
  • PC polyetherimide
  • polyether etherketone polyphenylene sulfide
  • PC cellulose triacetate
  • CAP cellulose acetate propionate
  • the external extraction efficiency at room temperature of light emission of the organic electoluminescence device of the present invention is preferably 1% or more, more preferably 5% or more.
  • the external extraction quantum efficiency is defined as follows.
  • a hue improvement filter such as a color filter or the like may be used in combination, or a color conversion filter that converts the emission color from the organic EL element into multiple colors using a phosphor.
  • the ⁇ max of light emission of the organic EL element is preferably 480 nm or less.
  • an anode / hole injection layer / hole transport layer As an example of a method for producing the organic EL device of the present invention, an anode / hole injection layer / hole transport layer
  • a desired electrode material for example, a thin film having a material force for an anode
  • a desired electrode material for example, a thin film having a material force for an anode
  • An anode is formed by a method such as vapor deposition or sputtering so that the film thickness is ⁇ 200 nm.
  • the deposition conditions may vary the force generally boat temperature 50 ° C ⁇ 450 ° C due to kinds of materials used, vacuum 10- 6 Pa ⁇ 10- 2 Pa, the deposition rate 0. OlnmZ seconds to 50nmZ seconds, substrate temperature 50 ° C to 300 ° C, film thickness 0. In It is desirable to select appropriately in the range of m to 5 ⁇ m, preferably 5 nm to 200 nm.
  • a thin film having a cathode material force is formed thereon by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a thickness of 1 ⁇ m or less, preferably in the range of 50 to 200 nm.
  • a desired organic EL element can be obtained. It is preferable to fabricate the organic EL element from the hole injection layer to the cathode in a single evacuation, but it does not matter if it is taken out halfway and subjected to different film formation methods. At that time, it is necessary to consider that the work is performed in a dry inert gas atmosphere.
  • the multicolor display device of the present invention is provided with a shadow mask only at the time of forming a light emitting layer, and the other layers are common, so that there is no need for patterning such as a shadow mask.
  • a film can be formed by a spin coating method, an inkjet method, a printing method, or the like.
  • the method is not limited, but the vapor deposition method, the ink jet method, and the printing method are preferable.
  • the vapor deposition method patterning using a shadow mask is preferred.
  • the display device of the present invention can be used as a display device, a display, and various light emission sources.
  • Display devices and displays can be displayed in full color by using three types of organic EL elements that emit blue, red, and green light.
  • Examples of the display device and display include a television, a personal computer, a mono device, an AV device, a character broadcast display, and an information display in a car.
  • the driving method when used as a display device for reproducing moving images which may be used as a display device for reproducing still images or moving images, may be either a simple matrix (passive matrix) method or an active matrix method.
  • Lighting devices include household lighting, interior lighting, backlights for watches and liquid crystals, signboard advertisements, traffic lights, light sources for optical storage media, light sources for electrophotographic copying machines, light sources for optical communication processors, Examples include, but are not limited to, a light source of an optical sensor.
  • the organic EL element of the present invention may be used as an organic EL element having a resonator structure.
  • the purpose of use of the organic EL element having such a resonator structure includes a light source of an optical storage medium, a light source of an electrophotographic copying machine, a light source of an optical communication processor, a light source of an optical sensor, and the like. However, it is not limited to these. Moreover, you may use for the said use by making a laser oscillation.
  • the organic EL material used in the present invention can be applied to an organic EL element that emits substantially white light as a lighting device.
  • a plurality of light emitting colors are simultaneously emitted by a plurality of light emitting materials to obtain white light emission by color mixing.
  • As a combination of a plurality of emission colors a combination of three emission maximum wavelengths of three primary colors of blue, green, and blue may be used, or two colors using a complementary color relationship such as blue and yellow, and bluish green and orange. It may be one containing two emission maximum wavelengths.
  • a combination of light emitting materials for obtaining a plurality of emission colors is a combination of a plurality of phosphorescent or fluorescent materials, a light emitting material that emits fluorescence or phosphorescence, and a light emitting material strength.
  • a mask is provided only when forming a light-emitting layer, a hole transport layer, an electron transport layer, etc.
  • an electrode film can be formed on one surface by vapor deposition, casting, spin coating, ink jet, printing, etc., and productivity is improved. According to this method, unlike a white organic EL device in which light emitting elements of a plurality of colors are arranged in parallel in an array, the elements themselves are luminescent white.
  • the light emitting material used for the light emitting layer is not particularly limited.
  • an ortho metal salt complex in order to suit the wavelength range corresponding to the CF (color filter) characteristics
  • Ir complex, Pt complex, etc. any other known luminescent material can be combined and whitened! ,.
  • the white light-emitting organic EL device includes various light-emitting light sources and lighting devices in addition to the display device and display, such as home lighting, interior lighting, and exposure light source. It is also useful as a kind of lamp and in display devices such as knock lights for liquid crystal display devices. Used for.
  • backlights for watches, signboard advertisements, traffic lights, light sources for optical storage media, light sources for electronic photocopiers, light sources for optical communication processors, light sources for optical sensors, and display devices are required. And a wide range of uses such as general household appliances.
  • the display device of the present invention (which may be monochromatic or multicolored) and the lighting device will be described.
  • the multicolor display device of the present invention is provided with a shadow mask only at the time of forming a light emitting layer, and the other layers are common, so that there is no need for patterning such as a shadow mask.
  • a film can be formed by a spin coating method, an inkjet method, a spray method, a printing method, or the like.
  • the method is not limited, but the vapor deposition method, the ink jet method, and the printing method are preferable.
  • the vapor deposition method patterning using a shadow mask is preferred.
  • the production order can be reversed, and the cathode, cathode buffer layer, electron transport layer, hole transport layer, light emitting layer, hole transport layer, anode buffer layer, and anode can be produced in this order.
  • a DC voltage is applied to the multicolor display device thus obtained, light emission can be observed by applying a voltage of about 2 to 40 V with the positive polarity of the anode and the negative polarity of the cathode.
  • An AC voltage may be applied.
  • the alternating current waveform to be applied may be arbitrary.
  • the display device of the present invention can be used as a display device, a display, and various light emission sources.
  • Display devices and displays can be displayed in full color by using three types of organic EL elements that emit blue, red, and green light.
  • Display devices and displays include televisions, personal computers, mono equipment, AV equipment, text broadcast displays, information displays in automobiles, and the like.
  • the driving method when used as a display device for reproducing moving images which may be used as a display device for reproducing still images or moving images, may be either a simple matrix (passive matrix) method or an active matrix method.
  • the lighting device of the present invention includes household lighting, interior lighting, clock and liquid crystal backlights, billboard advertisements, traffic lights, light sources of optical storage media, light sources of electrophotographic copying machines, light sources of optical communication processors, Examples include, but are not limited to, a light source of an optical sensor.
  • the organic EL device according to the present invention may be used as an organic EL device having a resonator structure.
  • the purpose of use of the organic EL element having such a resonator structure includes a light source of an optical storage medium, a light source of an electrophotographic copying machine, a light source of an optical communication processor, a light source of an optical sensor, and the like. However, it is not limited to these. Moreover, you may use for the said use by making a laser oscillation.
  • the organic EL element of the present invention may be used as a kind of lamp for illumination or an exposure light source, or a projection device of a type for projecting an image, or directly viewing a still image or a moving image. It may be used as a display device of the type to be used.
  • 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.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a display device configured with organic EL element power.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a display such as a mobile phone that displays image information by light emission of an organic EL element.
  • the display 1 also has 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, and sends a scanning signal and an image data signal to each of a plurality of pixels based on image information from the outside. Sequentially emit light according to the image data signal, scan the image, and display the image information on the display unit A.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the display unit A.
  • the display unit A includes a wiring unit including a plurality of scanning lines 5 and data lines 6, a plurality of pixels 3 and the like on a substrate.
  • the main members of the display unit A will be described below.
  • FIG. 2 shows the case where the light emitted from 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 portion 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. (Details not shown).
  • the pixel 3 receives the image data signal from the data line 6, and emits light according to the received image data.
  • Full color display is possible by appropriately arranging pixels in the red region, the green region, and the blue region on the same substrate.
  • FIG. 3 shows 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 organic EL elements of red, green, and blue light emission as organic EL elements 10 in a plurality of pixels and arranging them on the same substrate.
  • an image data signal is also applied to the drain of the switching transistor 11 via the data line 6 in the control unit B force.
  • a scanning signal is applied to the gate of the switching transistor 11 via the control unit B force scanning line 5
  • the driving of the switching transistor 11 is turned on, and the image data signal applied to the drain is transferred to the capacitor 13 and the driving transistor. It is transmitted to the gate of the star 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 and a source connected to the electrode of the organic EL element 10, and the organic EL element is connected from the power supply line 7 according to the potential of the image data signal applied to the gate. Current is supplied to element 10.
  • the driving of the switching transistor 11 is turned off. However, even if the switching transistor 11 is turned off, the Since the densityr 13 holds the potential of the charged image data signal, the drive of the drive transistor 12 is kept on, and the light emission of the organic EL element 10 continues until the next scanning signal is applied.
  • the driving transistor 12 is driven according to the potential of the next image data signal synchronized with the scanning signal, and the organic EL element 10 emits light.
  • the organic EL element 10 emits light by providing a switching transistor 11 and a drive transistor 12 as active elements for each of the plurality of pixels.
  • Element 10 is emitting light.
  • Such 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-value image data signal having a plurality of gradation potentials, or a predetermined light emission amount by a binary image data signal. On, even a talent! /.
  • the potential of the capacitor 13 may be maintained until the next scanning signal is applied, or may be discharged immediately before the next scanning signal is applied.
  • the present invention not only the active matrix method described above, but also a passive matrix light emission drive in which the organic EL element emits light according to the data signal only when the scanning signal is scanned.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a display device based on a noisy matrix method.
  • 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 pixel 3 connected to the applied scanning line 5 emits light in accordance with the image data signal.
  • the noisy matrix method there is no active element in pixel 3, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the organic EL element material of the present invention can also be applied to an organic EL element that emits substantially white light as a lighting device.
  • a plurality of light emitting colors are emitted simultaneously by a plurality of light emitting materials to obtain white light emission by color mixing.
  • the combination of multiple emission colors may include three emission maximum wavelengths of the three primary colors of blue, green, and blue, or two of the complementary colors such as blue and yellow, blue green and orange, etc.
  • the thing containing the light emission maximum wavelength may be used.
  • a combination of light emitting materials for obtaining a plurality of emission colors includes a combination of a plurality of phosphorescent or fluorescent materials (luminescent dopants), a fluorescent material or a phosphorescent material that emits phosphorescence. Any combination of a dye material that emits light from the light emitting material as excitation light may be used, but in the white organic electoluminescence device according to the present invention, a method of combining a plurality of light emitting dopants is preferred
  • the layer structure of the organic electoluminescence device for obtaining a plurality of emission colors a method in which a plurality of emission dopants are present in one emission layer, a plurality of emission layers, and each emission Examples thereof include a method in which dopants having different emission wavelengths are present in the layer, and a method in which minute pixels emitting light of different wavelengths are formed in a matrix.
  • patterning may be performed by a metal mask, an inkjet printing method, or the like, as necessary, during film formation.
  • patterning only the electrode may be patterned, the electrode and the light emitting layer may be patterned, or the entire device layer may be patterned.
  • the light emitting material used for the light emitting layer is not particularly limited.
  • the platinum complex according to the present invention is adapted so as to conform to the wavelength range corresponding to the CF (color filter) characteristics. It is also possible to select any of the known luminescent materials and combine them to whiten.
  • the white light-emitting organic EL element of the present invention is not limited to the display device and the display, but as various light sources and lighting devices, as a kind of lamp such as home lighting, interior lighting, and exposure light source. It is also useful for display devices such as backlights for liquid crystal display devices.
  • backlights for watches, signboard advertisements, traffic lights, light sources for optical storage media, light sources for electronic photocopiers, light sources for optical communication processors, light sources for optical sensors, and display devices are required. And a wide range of uses such as general household appliances.
  • ITO substrate 100 mm X 100 mm X I. 1 mm thick ITO (indium tin oxide) filmed on lOOnm substrate ( ⁇ Techno Glass Co., Ltd. ⁇ 45)
  • the transparent support substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.
  • This transparent support substrate is fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum evaporation system, while 200 mg of ⁇ -NPD is placed in a molybdenum resistance heating boat, and the host compound is added to another molybdenum resistance heating boat as a host compound.
  • CBP CBP described in Table 1
  • BCP bathocuproline
  • an electron transport layer having a film thickness of 40 nm was further deposited on the hole blocking layer at a deposition rate of 0. InmZ seconds.
  • the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.
  • organic EL elements 12 to 15 were produced in the same manner.
  • the obtained organic EL elements 11 to 15 were evaluated as follows.
  • the external extraction quantum efficiency (%) was measured when a constant current of 2.5 mA / cm 2 was applied in a dry nitrogen gas atmosphere at 23 ° C.
  • a spectral radiance meter CS-1000 manufactured by Minolta was used.
  • the luminance is measured the time taken to drop to half of the emission immediately after the start of the luminance (initial luminance), the half-life period (Te ° - 5) so as It was used as an index of life.
  • a spectral radiance meter CS-1000 Minolta was used.
  • this ITO transparent electrode As a positive electrode, after putting a pattern on a lOOnm-thick ITO (indium tin oxide) substrate on a glass substrate of 100mm x 100mm x I. 1mm ( ⁇ Techno Glass Co., Ltd. 45), this ITO transparent electrode The provided transparent support substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.
  • ITO indium tin oxide
  • a solution obtained by dissolving 30 mg of PVK and 1.5 mg of Ir-12 in 3 ml of dichroic benzene was formed by spin coating at 1000 rpm for 30 seconds, and at 60 ° C. Vacuum-dried for 1 hour to obtain a light emitting layer having a thickness of lOOnm.
  • An EL element 2-1 was produced.
  • the measurement results of external extraction quantum efficiency and lifetime in Table 2 are relative values when the measured value of the organic EL element 2-1 is 100 for the blue light emitting element, and the organic EL element 2-2 Two to three were evaluated relative to each other.
  • the green light-emitting element relative evaluation was performed for each of the organic EL elements 2-5 2-6, using the relative value when the measured value of the organic EL element 2-4 was 100.
  • the organic EL element 2-8 2-9 was subjected to relative evaluation using relative values when the measured value of the organic EL element 2-7 was set to 100. Table 2 shows the results obtained.
  • the organic EL element of the present invention has excellent external extraction quantum efficiency and lifetime in any of the blue light emitting element, the green light emitting element and the red light emitting element. Is clear. [0213] Example 3
  • the organic EL device 2-1 produced in Example 1, the organic EL device 2-1 was used except that Ir-12 used in the light emitting layer was changed to a mixture of compound 21, compound 22, and compound 23.
  • the organic EL device 2-1W fabricated by the same method as above was used.
  • the non-light-emitting surface of the organic EL element 2-1W was covered with a glass case, resulting in an illumination device as shown in Figs.
  • the illuminating device could be used as a thin illuminating device that emits white light with high luminous efficiency and long emission life.
  • FIG. 5 shows a schematic diagram of the lighting device, and the organic EL element 101 is covered with a glass cover 102 (in addition, the sealing operation with the glass cover is performed with the organic EL element 101 in the atmosphere).
  • a glove box in a nitrogen atmosphere without contact (performed in an atmosphere of high-purity nitrogen gas with a purity of 99.999% or higher)).
  • FIG. 6 shows a cross-sectional view of the lighting device.
  • 105 is a negative electrode
  • 106 is an organic EL layer
  • 107 is a glass substrate with a transparent electrode.
  • the glass cover 102 is filled with nitrogen gas 108 and a water catching agent 109 is provided.
  • an ITO transparent electrode was placed on the glass substrate 201.
  • a non-photosensitive polyimide partition wall 203 (width 20 ⁇ m, thickness 2.0 m) was formed by photolithography.
  • a hole injection layer composition having the following composition was injected and injected between polyimide partition walls on the ITO electrode using an inkjet head (manufactured by Epson Corporation; MJ800C), and a positive film thickness of 40 nm was obtained by a drying treatment at 200 ° C. for 10 minutes.
  • a hole injection layer 204 was produced.
  • the following blue light emitting composition, green light emitting composition, and red light emitting composition are similarly ejected and injected using an inkjet head to form the respective light emitting layers (205B, 205G, 205R). I let you.
  • A1206 was vacuum-deposited as a cathode so as to cover the light emitting layer 205, and an organic EL device was produced.
  • the fabricated organic EL devices exhibited blue, green, and red light emission by applying a voltage to each electrode, which proved to be usable as a full-color display device.
  • the contents of the successful injection layer composition, blue light emitting layer composition, green light emitting layer composition, and red light emitting layer composition are as shown below.
  • PEDOTZPSS aqueous dispersion (1.0% by mass) 20 parts by mass
  • ITO substrate 100 mm X 100 mm X I. 1 mm thick ITO (indium tin oxide) filmed on lOOnm substrate ( ⁇ Techno Glass Co., Ltd. ⁇ 45)
  • the transparent support substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.
  • This substrate was attached to a commercially available spin coater, and a solution obtained by dissolving Exemplified Compound 4 1 (60 mg) in 10 ml of toluene was spin-coated (film thickness of about 40 nm) and ultraviolet light was used under conditions of 1000 rpm and 30 sec. After irradiation for 2 seconds, it was vacuum-dried at 60 ° C for 1 hour to form a hole transport layer.
  • This transparent support substrate is fixed to the substrate holder of a commercially available vacuum evaporation system, 200 mg of bathocuproin (BCP) is put in a resistance heating boat made of molybdenum, and 200 mg of Alq is put in another heating boat made of molybdenum resistance power. Attached to the vapor deposition equipment.
  • BCP bathocuproin
  • a 40 nm electron injection layer was provided.
  • the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.
  • the external extraction quantum efficiency (%) was measured when a constant current of 2.5 mA / cm 2 was applied in a dry nitrogen gas atmosphere at 23 ° C.
  • a spectral radiance meter CS-1000 manufactured by Ko-Force Minolta was used in the same manner.
  • ITO substrate 100 mm X 100 mm X I. 1 mm thick ITO (indium tin oxide) filmed on lOOnm substrate ( ⁇ Techno Glass Co., Ltd. ⁇ 45)
  • the transparent support substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.
  • This substrate was attached to a commercially available spin coater, and a solution obtained by dissolving Exemplified Compound 4 1 (60 mg) in 10 ml of toluene was spin-coated (film thickness of about 40 nm) and ultraviolet light was used under conditions of 1000 rpm and 30 sec. After irradiation for 2 seconds, it was vacuum-dried at 60 ° C for 1 hour to form a hole transport layer.
  • This substrate was fixed to the substrate holder of the vacuum evaporation system, and 200 mg of molybdenum resistance heating boat coconut Alq was added and attached to the vacuum evaporation system. Depressurized vacuum chamber to 4 X 10 _4 Pa
  • the heating boat containing Alq is further energized and heated to a deposition rate of 0.
  • An electron injection layer having a thickness of 40 nm was further deposited on the electron transport layer at lnm / sec.
  • the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.
  • Luminescence could also be confirmed when 31, 33, 34, or 35 was used instead of Exemplified Compound 32.

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Abstract

　本発明は、少なくともひとつの共役系を有し、且つ、該共役系が該機能性部位Ａ、Ｂを同時に含まない有機エレクトロルミネッセンス素子用材料を開発し、該素子用材料を用いて、外部取り出し量子効率が高く、且つ、発光寿命の長い有機ＥＬ素子、該素子の製造方法、前記素子を有する表示装置及び照明装置を提供することである。 　少なくとも二つの機能性部位Ａ、Ｂを有する化合物を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子用材料において、 該化合物が少なくともひとつの共役系を有し、且つ、該共役系が該機能性部位Ａ、Ｂを同時に含まないことを特徴とする。

Description

明 細 書
有機エレクト口ルミネッセンス素子用材料、有機エレクト口ルミネッセンス素 子、有機エレクト口ルミネッセンス素子の製造方法、照明装置及び表示装置
技術分野
[0001] 本発明は、有機エレクト口ルミネッセンス素子用材料、有機エレクト口ルミネッセンス 素子、有機エレクト口ルミネッセンス素子の製造方法、照明装置及び表示装置に関 する。
背景技術
[0002] 従来、発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクト口ルミネッセンスディスプレ ィ（ELD)がある。 ELDの構成要素としては、無機エレクト口ルミネッセンス素子や有 機エレクト口ルミネッセンス素子（以下、有機 EL素子ともいう）が挙げられる。
[0003] 無機エレクト口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。
[0004] 一方、有機 EL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、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子 (ェ 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 ·燐光)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、更に、自己発 光型であるために視野角に富み、視認性が高ぐ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 、る。
[0005] 今後の実用化に向けた有機 EL素子の開発としては、更に低消費電力で効率よく 高輝度に発光する有機 EL素子が望まれているわけであり、例えば、スチルベン誘導 体、ジスチリルァリーレン誘導体またはトリススチリルァリーレン誘導体に、微量の蛍 光体をドープし、発光輝度の向上、素子の長寿命化を達成する技術 (例えば、特許 文献 1参照。）、 8—ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホストイ匕合物として、これに 微量の蛍光体をドープした有機発光層を有する素子 (例えば、特許文献 2参照。）、 8 ーヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホストイ匕合物として、これにキナクリドン系色素 をドープした有機発光層を有する素子 (例えば、特許文献 3参照。）等が知られてい る。
[0006] 上記特許文献に開示されている技術では、励起一重項からの発光を用いる場合、 一重項励起子と三重項励起子の生成比が 1： 3であるため発光性励起種の生成確率 が 25%であることと、光の取り出し効率が約 20%であるため、外部取り出し量子効率 ( η ext)の限界は 5%とされている。
[0007] ところが、プリンストン大より、励起三重項からの燐光発光を用いる有機 EL素子の 報告 (例えば、非特許文献 1参照。）がされて以来、室温で燐光を示す材料の研究が 活発になってきている（例えば、非特許文献 2及び特許文献 4参照。 )0
[0008] 励起三重項を使用すると、内部量子効率の上限が 100%となるため、励起一重項 の場合に比べて原理的に発光効率力 倍となり、冷陰極管とほぼ同等の性能が得ら れ照明用にも応用可能であり注目されている。例えば、多くの化合物力 Sイリジウム錯 体系等重金属錯体を中心に合成検討がなされている (例えば、非特許文献 3参照。 )
[0009] ドーパントとしては、トリス（2—フエ-ルビリジン)イリジウムを用いた検討がなされて いる（例えば、非特許文献 2参照。）、その他、ドーパントとして L Ir (acac)、例えば、（
2
ppy) Ir (acac) (例えば、非特許文献 4参照。）を、また、ドーパントとして、トリス（2—
2
" 3、
bzq) )、 Ir(bzq) ClP (Bu)等を用いた検討 (例えば、非特許文献 5参照。）が行わ
3 2 3
れている。
[0010] 高 、発光効率を得るために、ホール輸送性の化合物を燐光性ィ匕合物のホストとし て用いたり（例えば、非特許文献 6参照。）、各種電子輸送性材料を燐光性化合物の ホストとして、これらに新規なイリジウム錯体をドープして用いているもの（例えば、非 特許文献 4参照）、更に、ホールブロック層の導入により高い発光効率を得ている例（ 例えば、非特許文献 5参照。）等があり、また、含窒素芳香族環化合物の部分構造を 含み、窒素原子もしくはァリールを中心として、 3方向または 4方向に延びる化学構造 であって、熱的に安定な正孔輸送材料が開示されているもの（例えば、特許文献 5参 照。）等がある。
[0011] また、含窒素芳香族環化合物を用い、輝度が高い発光材料が開示されている例（ 例えば、特許文献 6参照。）等もある。
[0012] 現在、この燐光発光を用いた有機 EL素子の更なる発光の高効率化、長寿命化が 種々、検討され、最近、発光層として機能し、有機低分子正孔輸送物質、有機低分 子電子輸送物質及び燐光性ドーパントを含む混合層を有する有機発光素子が提案 されている（例えば、特許文献 7参照。 )0
[0013] し力しながら、上記の素子においても、外部取り出し量子効率を向上させ、同時に、 発光寿命の長寿命化という両方の特性向上を達成することは難しぐ高輝度、且つ、 発光寿命の長 、有機 EL素子の開発が望まれて 、る。
特許文献 1：特許第 3093796号公報
特許文献 2：特開昭 63 - 264692号公報
特許文献 3 :特開平 3— 255190号公報
特許文献 4:米国特許第 6, 097, 147号明細書
特許文献 5：特公平 7— 110940号公報
特許文献 6：特開 2001— 160488号公報
特許文献 7：特表 2004 - 515895号公報
非特許文献 1 : M. A. Baldo et al. , nature, 395卷、 151— 154ページ（1998 年）
非特許文献 2 : M. A. Baldo et al. , nature, 403卷、 17号、 750— 753ページ（ 2000年）
非特許文献 3 : S. Lamansky et al. , J. Am. Chem. Soc. , 123卷、 4304ぺー ジ（2001年）
非特許文献 4: M. E. Tompson et al. , The 10th International Worksho p on Inorganic and Organic Electroluminescence (EL ' 00、浜松) 非特許文献 5 : Moon— Jae Youn. Og, Tetsuo Tsutsui et al. , The 10th I nternational Workshop on Inorganic and Organic Electroluminescen ce (EL，00、浜松）
非特許文献 6 :Ikai et al. , The 10th International Workshop on Inorga nic and Organic Electroluminescence (EL ' 00、浜松) 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0014] 本発明の目的は、少なくともひとつの共役系を有し、且つ、該共役系が該機能性部 位 A、 Bを同時に含まない有機エレクト口ルミネッセンス素子用材料を開発し、該素子 用材料を用いて、外部取り出し量子効率が高ぐ且つ、発光寿命の長い有機 EL素 子、該素子の製造方法、前記素子を有する表示装置及び照明装置を提供すること である。
課題を解決するための手段
[0015] 本発明の上記課題は以下の構成により達成される。
[0016] 1.少なくとも二つの機能性部位 A、 Bを有する化合物を含有する有機エレクト口ルミ ネッセンス素子用材料にぉ 、て、
該化合物が少なくともひとつの共役系を有し、且つ、該共役系が該機能性部位 A、
Bを同時に含まないことを特徴とする有機エレクト口ルミネッセンス素子用材料。
[0017] 2.前記機能性部位 Aまたは Bの少なくとも一方に反応性置換基を有することを特 徴とする前記 1に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子用材料。
[0018] 3.前記反応性置換基の反応により架橋構造が形成されることを特徴とする前記 1 または 2に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子用材料。
[0019] 4.前記反応性置換基が下記で示される部分構造を含むことを特徴とする前記 1〜
3のいずれか 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子用材料。
[0020] [化 1]
-^5^ ~≡ — NH2 —OH — SH
Figure imgf000005_0001
[0021] 5.前記機能性部位 Aが電子輸送性を示し、前記機能性部位 Bが正孔輸送性を示 すことを特徴とする前記 1〜4のいずれか 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス 素子用材料。
[0022] 6.前記化合物がリン光性ドーパントとして機能する部分構造を有することを特徴と する前記 1〜5のいずれ力 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子用材料。
[0023] 7.前記 1〜6のいずれか 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子用材料を 含有することを特徴とする有機エレクト口ルミネッセンス素子。
[0024] 8.構成層として発光層を有し、該発光層が前記 1〜6のいずれか 1項に記載の有 機エレクト口ルミネッセンス素子用材料を含有することを特徴とする有機エレクト口ルミ ネッセンス素子。
[0025] 9.前記 1〜6のいずれか 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子用材料の 少なくとも 1つと反応性置換基を有する化合物の少なくとも 1つを含有することを特徴 とする前記 7または 8に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子。
[0026] 10.前記 2または 9に記載の反応性置換基の反応により架橋構造が形成されること を特徴とする前記 7〜9のいずれか 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子。
[0027] 11.前記 2または 9に記載の反応性置換基が下記で示される部分構造を含むこと を特徴とする前記 7〜 10のいずれ力 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子
[0028] [化 2]
Figure imgf000006_0001
12.前記 7〜： L 1のいずれか 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子を作製 するに当たり、構成層の少なくともひとつを塗布により作製する工程を有することを特 徴とする有機エレクト口ルミネッセンス素子の製造方法。
[0030] 13.前記塗布が、インクジェットを用いる塗布工程を含むことを特徴とする前記 12 に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子の製造方法。
[0031] 14.前記 7〜： L 1のいずれ力 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子を有す ることを特徴とする表示装置。
[0032] 15.前記 7〜： L 1のいずれ力 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子を有す ることを特徴とする照明装置。
発明の効果
[0033] 本発明により、少なくともひとつの共役系を有し、且つ、該共役系が該機能性部位 A、 Bを同時に含まない有機エレクト口ルミネッセンス素子用材料を開発し、該素子用 材料を用いて、外部取り出し量子効率が高ぐ且つ、発光寿命の長い有機 EL素子、 該素子の製造方法、前記素子を有する表示装置及び照明装置を提供することが出 こ ο
図面の簡単な説明
[0034] [図 1]有機 EL素子力 構成される表示装置の一例を示した模式図である。
[図 2]表示部の模式図である。
[図 3]画素の模式図である。
[図 4]パッシブマトリクス方式フルカラー表示装置の模式図である。
[図 5]照明装置の概略図である。
[図 6]照明装置の断面図である。
[図 7]インクジェット法によるフルカラー表示装置の作製工程の一例を示す模式図で ある。
符号の説明
[0035] 1 ディスプレイ
3 画素
5 走査線
6 データ線
7 電源ライン 10 有機 EL素子
11 スイッチングトランジスタ
12 馬区動トランジスタ
13 コンデンサ
A 表示部
B 制御部
107 透明電極付きガラス基板
106 有機 EL層
105 陰極
102 ガラスカバー
108 窒素ガス
109 捕水剤
発明を実施するための最良の形態
[0036] 本発明の有機 EL素子用材料においては、前記 1〜3のいずれか 1項に各々規定さ れる構成を有する材料を開発したことにより、発光効率が高ぐ且つ、長寿命である 有機 EL素子を開発し、併せて、インクジェットを用いる塗布工程を有する有機 EL素 子の製造方法を得ることが出来た。また、前記特性を示す有機 EL素子を用いて、高 輝度、長寿命の表示装置や照明装置を得ることができた。
[0037] 以下、本発明に係る各構成要素の詳細について、順次説明する。
[0038] 《有機エレクト口ルミネッセンス素子用材料》
本発明の有機エレクト口ルミネッセンス素子用材料について説明する。
[0039] 本発明者等は、従来の有機 EL素子の外部取り出し量子効率の向上と素子の発光 寿命の長寿命化という解決課題を種々検討する中で、例えば、発光層中に、正孔輸 送物質 (正孔輸送材料とも!、う）、電子輸送物質 (電子輸送材料とも!、う)及び燐光性 ドーパントを含む混合層を発光層として用いる場合、高輝度が得られるものの、その 一方で、素子寿命の低下が招来されるが、その理由としては、前記混合層中の電子 注入部位 (ここで、電子注入部位とは、例えば、電子輸送層と発光層との接触してい る部位等のことである）に正孔輸送物質が存在すると、前記正孔輸送物質に対しても 電子が注入され、不安定なァ-オンラジカルが形成されてしまい、素子寿命を縮める
Figure imgf000009_0001
、かと推定した。
[0040] 尚、上記の発光層、電子輸送層、正孔輸送材料、電子輸送材料等にっ 、ては、後 述する有機 EL素子の層構成のところで詳細に説明する。
[0041] このような不安定なァ-オンラジカルを安定ィ匕する手段のひとつとして、前記正孔 輸送物質の近傍に電子輸送物質を存在させることが挙げられるが、安定なラジカル を形成させるためには、分子同士が近傍になければならな 、と 、う問題があった。
[0042] そこで、本発明者等は、一つの分子に、電子輸送性を有する機能性部位と正孔輸 送性を有する機能性部位が共に付与された、 V、わゆる多機能性分子を設計すること により、本発明に記載の効果、即ち、高輝度化と素子寿命の向上という、両方の目的 を達成することが出来た。
[0043] 具体的には、正孔輸送物質として用いられる分子 (正孔輸送性を有する分子）に、 電子輸送性を有する部分構造を付与しておくことにより、前記正孔輸送物質に生じた 不安定なァ-オンラジカルは、前記電子輸送性を有する部分構造の寄与により、安 定なァユオンラジカルに変化し、素子材料を攻撃し劣化させることがなくなり、素子寿 命が向上した、且つ、高輝度化という、本発明に記載の効果を併せて得ることが出来 る。
[0044] また、上記とは逆に、混合層中のホール注入部位 (ここで、ホール注入部位とは、 例えば、正孔注入層と発光層との接触している部位を示す。）に存在する電子輸送 物質に不安定なカチオンラジカルが生成して、素子材料の劣化を招来し、素子寿命 を低下させると 、う問題にっ 、ては、前記電子輸送物質として用いられる分子 (電子 輸送性を有する分子）に、予め、正孔輸送性を有する部分構造を付与しておくこと〖こ より、前記電子輸送物質内に生じた不安定なカチオンラジカルは、前記正孔輸送性 を有する部分構造の寄与により、安定なカチオンラジカルに変化し、素子材料を攻撃 、劣化させることがなくなり、やはり、素子寿命が向上し、且つ、高輝度化という本発 明に記載の効果を得ることが出来た。
[0045] このように、本発明者等は、有機 EL素子用材料において、少なくとも二つの機能性 部位 (有機 EL素子の機能発現に必要な分子構造)を付与することにより、高輝度化 と素子寿命の向上という目的を同時に達成する糸口を見出した。
[0046] しかしながら、その効果のレベルは、実用的なレベルではなかった。
[0047] そこで、引き続いて、本発明者等は更に検討を行い、輝度向上、素子寿命向上と いう二つの効果を少なくとも実用的なレベルとして得るためには、請求の範囲第 1項 に記載の本発明の有機 EL素子材料のように、一つの分子に、少なくとも二つの機能 性部位が付与されると同時に、分子構造的には少なくとも一つの共役系を有し、且 つ、該共役系が二つの機能性部位を同時には含まないように分子設計することによ り、本発明に記載の効果が得られることを発見した。
[0048] また、本発明の有機 EL素子用材料が有する少なくとも二つの機能性部位としては 、一方が電子輸送性を有し、もう一方が正孔輸送性を有していることが好ましぐ更に 好ましくは、部分構造としてリン光性ドーパントとして機能する部分構造を持っている ことが好ましい。ここで、前記リン光性ドーパントとして機能する部分構造が、更に電 子輸送性ゃ正孔輸送性を有していてもよいが、いずれにしろ、前記の共役系上に、 二つの機能性部位が同時に含まれないことが必要である。
[0049] また、本発明の有機 EL素子用材料は、本発明の有機 EL素子の発光層に少なくと も 1種が用いられることが好ましいが、素子機能の発現の必要性に応じて、素子を構 成する 、ずれの層に用いてもょ 、。
[0050] 以下、本発明の有機 EL素子材料の具体例を示すが、本発明はこれらに限定され ない。
[0051] [化 3]
Figure imgf000011_0001
/S/90I:
Figure imgf000012_0001
[9^ ] [ 00]
Figure imgf000013_0001
ΐ ^6Ζΐ/900Ζ OAV
Figure imgf000014_0001
剛 [9900]
Figure imgf000015_0001
S8960C/900Zdf/X3d / 900Z OAV
Figure imgf000016_0001
[0057] [ィ匕 9]
Figure imgf000017_0001
[0058] [化 10]
Figure imgf000018_0001
[0059] [化 11]
(26)
Figure imgf000019_0001
2]
i [漏]
Figure imgf000020_0001
S8960C/900Zdf/X3d 61· ΐ^6Ζΐ/900Ζ OAV
Figure imgf000021_0001
[0062] [化 14]
Figure imgf000022_0001
Figure imgf000022_0002
次に、本発明の有機 EL素子の構成層について詳細に説明する。本発明において 、有機 EL素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定 されな ヽ。 (i)陽極 Z発光層 Z電子輸送層 Z陰極 (ϋ)陽極 Z正孔輸送層 Z発光層
Z電子輸送層 Z陰極 (m)陽極 Z正孔輸送層 Z発光層 Z正孔阻止層 Z電子輸送層 Z陰極 Gv)陽極 Z正孔輸送層 Z発光層 Z正孔阻止層 Z電子輸送層 Z陰極バッフ ァ一層 Z陰極 (V)陽極 Z陽極バッファ一層 Z正孔輸送層 Z発光層 Z正孔阻止層 Z 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 (4eV以上)金属、合金、電 気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。こ のような電極物質の具体例としては Au等の金属、 Cul、インジウムチンォキシド (ITO ) , SnO、 ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また、 IDIXO (In O— ZnO)等
2 2 3 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ぐあるいはパターン精度をあまり必要としない場 合は（100 μ m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ぐまた、陽極としてのシート抵抗は数百 ΩΖ 口以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよる力 通常 ΙΟηπ！〜 1000nm、好ましくは 10nm〜200nmの範囲で選ばれる。
[0064] 《陰極》
一方、陰極としては、仕事関数の小さい (4eV以下)金属 (電子注入性金属と称する )、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる 。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム一カリウム合金、マグネ シゥム、リチウム、マグネシウム Z銅混合物、マグネシウム Z銀混合物、マグネシウム 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 Z酸ィ匕アルミ -ゥム (Al O )混合物、インジウム、リチウム
2 3 Zアルミニウム混合物、希土類金属等が 挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸ィ匕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 Z銀混合物、マグネシウム 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 Z酸ィ匕アルミニウム (Ai o )混合物、リチウム
2 3 Zァ ルミ-ゥム混合物、アルミニ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。
[0065] また、陰極としてのシート抵抗は数百 ΩΖ口以下が好ましぐ膜厚は通常 ΙΟηπ！〜
5 m、好ましくは 50nm〜200nmの範囲で選ばれる。尚、発光した光を透過させる ため、有機 EL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。
[0066] また、陰極に上記金属を Inn！〜 20nmの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げ た導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製する ことができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製す ることがでさる。
[0067] 次に、本発明の有機 EL素子の構成層として用いられる、注入層、阻止層、電子輸 送層等について説明する。
[0068] 《注入層：電子注入層、正孔注入層》
注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記のごとく陽極と 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。
[0069] 注入層とは、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 11月 30日ェヌ'ティー ·ェ 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（陰極バッファ一層）とがある。
[0070] 陽極バッファ一層（正孔注入層）は、特開平 9—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 タロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファ一層、酸ィ匕バナジウムに代表される 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-リン（ェメラルディ ン)やポリチォフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファ一層等が挙げられる
[0071] 陰極バッファ一層（電子注入層）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一層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金 属化合物バッファ一層、酸ィヒアルミニウムに代表される酸ィヒ物バッファ一層等が挙げ られる。上記バッファ一層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましぐ素材にもよる 力 その膜厚は 0. lnm〜5 mの範囲が好ましい。
[0072] 《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、上記のごとぐ有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設け られるものである。例えば特開平 11— 204258号公報、同 11— 204359号公報、及 び「有機 EL素子とその工業化最前線（ 1998年 11月 30日ェヌ'ティー ·エス社発行） 」の 237頁等に記載されて 、る正孔阻止（ホールブロック）層がある。
[0073] 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正孔阻止材料からなり、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。
[0074] 本発明の有機 EL素子の正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられている。本発 明では、正孔阻止層の正孔阻止材料として前述した本発明に係る化合物を含有させ ることが好ましい。これにより、より一層発光効率の高い有機 EL素子とすることができ る。更に、より一層長寿命化させることができる。
[0075] 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力 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。
[0076] 《反応性置換基を有する有機化合物を含有する有機層》
本発明に係る、反応性置換基を有する有機化合物 (以下、反応性有機化合物とも V、う）を含有する有機層につ 、て説明する。
[0077] 本発明の有機 EL素子は、少なくとも 1層の反応性有機化合物を含有する有機層を 有してもよぐ該素子としては、その他の有機層を構成層として有してよぐまた、有機 層の作製は、詳細は後述するが、従来公知の塗布方法を用いてもよぐ蒸着法等の 方法で作製してもよぐ更には、塗布方法と蒸着方法が混在した手法で構成層が形 成されてもよい。
[0078] 本発明に係る反応性有機化合物としては、有機 EL素子の構成層（後に詳細に説 明する）に含まれる機能性ィ匕合物の全てが反応性ィ匕合物の母核として適用可能であ る。例えば、後述する発光層中のホストイ匕合物や、発光ドーパント等や、正孔輸送材 料、電子輸送材料等を母核として有し、該母核に反応性置換基が置換したような化 合物が使用可能である。
[0079] 上記の反応性置換基としては、例えば、以下に示す部分構造を含むことが好ましい
[0080] [化 15] へ — NH2 —OH — SH
Figure imgf000026_0001
[0081] 一方、製造面では、例えば、塗布で積層する工程の場合では、下層が上層の塗布 液に溶解しないことが好ましぐ下層を榭脂ィ匕し溶剤溶解性を抑制することで、上層 塗布を可能とすることができ、従来の製造工程とくらべて、素子の製造工程を簡略ィ匕 できるという工程上のメリットもあることが併せて判明した。
[0082] 以下、本発明に係る反応性置換基を有する有機化合物の例を示すが、本発明はこ れらに限定されるものではない。
[0083] [化 16]
Figure imgf000027_0001
[0084] [化 17]
Figure imgf000028_0001
[0085] [化 18]
Figure imgf000029_0001
[0086] [化 19]
Figure imgf000030_0001
[0087] [化 20]
Figure imgf000031_0001
[0088] [化 21]
Figure imgf000032_0001
[0089] [化 22]
Figure imgf000033_0001
[0090] [化 23]
z \ [1600]
Figure imgf000034_0001
Figure imgf000035_0001
[0092] [化 25]
Figure imgf000036_0001
Figure imgf000036_0002
[0093] 《発光層》
本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層カゝら注入されてくる 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 、。
[0094] 《発光ホスト (ホストイ匕合物)》
本発明の有機 EL素子の発光層には、以下に示す、発光ホスト（ホストイ匕合物ともい う）とリン光性発光材料 (リン光発光性ィ匕合物ともいう）が含有されることが好ましぐリ ン光発光性ィ匕合物を用いることにより、一層発光効率を高くすることができる。 [0095] 本発明に係る発光ホスト (ホストイ匕合物）とは、発光層に含有される化合物のうちで 室温（25°C)においてリン光発光のリン光量子収率が、 0. 01未満の化合物と定義さ れる。
[0096] 本発明では、更に、公知のホストイ匕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。また、リン光発光性化合物を複数種用いることで、異なる 発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。リン光発 光性化合物の種類、ドープ量を調整することで白色発光が可能であり、照明、バック ライトへの応用もできる。
[0097] 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。本発明に用い られるホストイ匕合物の具体例としては、以下の文献に記載されて 、る化合物が挙げら れる。
[0098] 特開 2001— 257076号公報、同 2002— 308855号公報、同 2001— 313179号 公報、同 2002— 319491号公報、同 2001— 357977号公報、同 2002— 334786 号公報、同 2002— 8860号公報、同 2002— 334787号公報、同 2002— 15871号 公報、同 2002— 334788号公報、同 2002— 43056号公報、同 2002— 334789 号公報、同 2002— 75645号公報、同 2002— 338579号公報、同 2002— 10544 5号公報、同 2002— 343568号公報、同 2002— 141173号公報、同 2002— 352 957号公報、同 2002— 203683号公報、同 2002— 363227号公報、同 2002— 2 31453号公報、同 2003— 3165号公報、同 2002— 234888号公報、同 2003— 2 7048号公報、同 2002— 255934号公報、同 2002— 260861号公報、同 2002— 280183号公報、同 2002— 299060号公報、同 2002— 302516号公報、同 2002 — 305083号公報、同 2002— 305084号公報、同 2002— 308837号公報等。
[0099] また、発光層は、ホストイ匕合物として更に蛍光極大波長を有するホストイ匕合物を含 有していてもよい。この場合、他のホスト化合物とリン光発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 EL素子としての電界発光は蛍光極大波長を有す る他のホストイ匕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 10%以上、特に 30%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、クロコニゥム系色 素、スクァリウム系色素、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、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチォフエ 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 362頁（1992年版、丸善）に記載の方法により測定することができる。
[0100] 《リン光発光性材料 (リン光発光性化合物とも!、う)》
本発明に係るリン光発光性材料にっ 、て説明する。
[0101] 本発明に係るリン光発光性材料は、上記のリン光ドーパントして機能する部分構造 を有する化合物であり、素子に求められる機能に応じて、本発明の有機 EL素子の層 構成のいずれの層に用いてもよいが、本発明に記載の効果 (高輝度、且つ、素子の 長寿命化）を好ましく得る観点からは、発光層に用いられることが好ま 、。
[0102] 本発明に係るリン光性発光材料 (以下、発光材料、リン光発光性ィ匕合物ともいう）が 、発光層で用いられる場合には、上記のホストイ匕合物と併用して用いられることが好 ましぐより発光効率の高い有機 EL素子とすることができる。
[0103] 本発明に係るリン光発光性化合物は、励起三重項からの発光が観測される化合物 であり、室温（25°C)にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、 25°Cにお いて 0. 01以上の化合物である。リン光量子収率は好ましくは 0. 1以上である。
[0104] 上記リン光量子収率は、第 4版実験化学講座 7の分光 IIの 398頁（1992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、本発明に用いられるリン光発光性ィ匕合物は、任意の溶媒の何れ 、て上記リン光量子収率が達成されればよ!、。
[0105] リン光発光性ィ匕合物の発光は、原理としては 2種挙げられ、一つはキャリアが輸送さ れるホスト化合物上でキャリア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発光性ィ匕合物に移動させることでリン光発光性ィ匕合物から の発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光発光性ィ匕合物がキャリアトラ ップとなり、リン光発光性ィ匕合物上でキャリアの再結合が起こりリン光発光性ィ匕合物か らの発光が得られるというキャリアトラップ型である力 いずれの場合においても、リン 光発光性ィ匕合物の励起状態のエネルギーはホストイ匕合物の励起状態のエネルギー よりも低 ヽことが条件である。
[0106] リン光発光性ィ匕合物は、有機 EL素子の発光層に使用される公知のものの中から適 宜選択して用いることができる。
[0107] 本発明で用いられるリン光発光性ィ匕合物としては、好ましくは元素周期表で第 8族
〜第 10族の少なくとも一つの金属を有する錯体系化合物であり、更に好ましくは、ィ リジゥム化合物、オスミウム化合物、または白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類 錯体であり、中でも最も好ま ヽのはイリジウム化合物である。
[0108] 以下に、リン光発光性化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
これらの化合物は、例えば、 Inorg. Chem. 40卷、 1704〜1711に記載の方法等 により合成できる。
[0109] [化 26]
lr-1 lr-2
Figure imgf000040_0001
7]
Figure imgf000041_0001
[0111] [化 28]
Figure imgf000042_0001
[0112] [化 29]
Figure imgf000042_0002
[0113] [化 30]
Pt-1 Pt~2 Pt-3
Figure imgf000042_0003
[0114] [化 31]
Rh -1 Rh -2 Rh— 3
Figure imgf000043_0001
[0115] 本発明においては、リン光発光性ィ匕合物のリン光発光極大波長としては特に制限 されるものではなぐ原理的には、中心金属、配位子、配位子の置換基等を選択する ことで得られる発光波長を変化させることができるが、リン光発光性ィ匕合物のリン光発 光波長が 380nm〜480nmにリン光発光の極大波長を有することが好まし!/、。このよ うな青色リン光発光の有機 EL素子や、白色リン光発光の有機 EL素子で、より一層発 光効率を高めることができる。
[0116] 本発明の有機 EL素子や本発明に係る化合物の発光する色は、「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、 1985)の 108頁の図 4. 16におい て、分光放射輝度計 CS - 1000 (ミノルタ製)で測定した結果を CIE色度座標に当て はめたときの色で決定される。
[0117] 発光層は、上記化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、 LB法、 インクジェット法等の公知の薄膜ィ匕法により製膜して形成することができる。発光層と しての膜厚は特に制限はないが、通常は511111〜5 111、好ましくは 5nm〜200nmの 範囲で選ばれる。この発光層は、これらのリン光発光性化合物やホスト化合物が 1種 または 2種以上力もなる一層構造であってもよいし、あるいは、同一組成または異種 組成の複数層からなる積層構造であってもよ 、。
[0118] 《正孔輸送層》
正孔輸送層とは正孔輸送性を示す材料 (正孔輸送機能を有する材料、正孔輸送 材料、正孔輸送性を示す部分構造を有する化合物等ともいう)を含み、広い意味で 正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数 層設けることができる。
[0119] 本発明に係る正孔輸送材料としては、有機 EL素子の外部取り出し量子効率の向 上、発光寿命の長寿命化等の観点から、従来公知の正孔輸送材料、正孔の電荷注 入輸送材料として慣用されて 、る材料、正孔注入層、正孔輸送層に使用される公知 の材料等を併用してもよぐ例えば、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、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体およびピラゾロン 誘導体、フ 二レンジァミン誘導体、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、ァニリン系共重合体、また、導電性 高分子オリゴマー、特にチォフェンオリゴマー等が挙げられる。さらに、ボルフイリンィ匕 合物、芳香族第三級アミンィ匕合物およびスチリルアミンィ匕合物、特に芳香族第三級 ァミン化合物を併用することもできる。
[0120] 芳香族第三級アミンィ匕合物およびスチリルアミンィ匕合物の代表例としては、 N, N, Ν' , N'—テトラフエ-ル一 4, 4，一ジァミノフエ-ル； Ν, Ν，一ジフエニル一 Ν, Ν， - ビス（3—メチルフエ-ル）一〔1, 1，一ビフエ-ル〕一4, 4，一ジァミン（TPD) ; 2, 2— ビス（4 ジ ρ トリルァミノフエ-ル）プロパン； 1 , 1 ビス（4 ジ一 ρ トリルァミノ フエニル）シクロへキサン； Ν, Ν, Ν' , Ν，一テトラ一 ρ トリル一 4, 4，一ジアミノビフ ェ-ル；1, 1—ビス（4 ジ一 ρ トリルァミノフエ-ル） 4 フエ-ルシクロへキサン； ビス（4 -ジメチルァミノ 2 メチルフエ-ル）フエニルメタン；ビス（4 ジ一 ρ トリル ァミノフエ-ル）フエ-ルメタン； Ν, Ν，一ジフエ-ル一 Ν, Ν，一ジ（4—メトキシフエ- ル） 4, 4，一ジアミノビフエニル； Ν, Ν, Ν' , Ν，一テトラフエニル一 4, 4，一ジァミノ ジフエ-ルエーテル； 4, 4，—ビス（ジフエ-ルァミノ）クオードリフエ-ル； Ν, Ν, Ν ト リ（ρ トリル)ァミン; 4— (ジ— ρ トリルァミノ）—4，—〔4— (ジ— ρ トリルァミノ)スチ リル〕スチルベン； 4—Ν, Ν ジフエ-ルァミノー（2 ジフエ-ルビ-ル）ベンゼン； 3 —メトキシ一 4'— Ν, Ν ジフエ-ルアミノスチルベン； Ν—フエ-ルカルバゾール、さ らには、米国特許第 5, 061, 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' ビス〔Ν—（1 ナフチル）—Ν—フエ-ルァミノ〕 ビフエ-ル (NPD)、特開平 4— 308688号公報に記載されているトリフエ-ルァミン ユニットが 3つスターバースト型に連結された 4, 4，， 4，，一トリス〔?^— (3—メチルフエ
-ル）—N—フエ-ルァミノ〕トリフエ-ルァミン（MTDATA)等が挙げられる。
[0121] さらに、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。
[0122] また、 p型 Si、 p型 SiC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。
[0123] また、本発明においては正孔輸送層の正孔輸送材料は 415nm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 Tgである化合物が好ましい。
[0124] 正孔輸送層は、上記正孔輸送材料を、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、 LB法、転写法、印刷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 5〜5000nm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 力もなる一層構造であってもよ 、。
[0125] 《電子輸送層》
電子輸送層とは電子輸送性を示す材料 (電子輸送性を示す部分構造を含む化合 物等ともいう）を含み、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
。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
[0126] 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 (正孔阻止材料を兼ねる）としては、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ぐその材料として 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、例えば、 -ト 口置換フルオレン誘導体、ジフヱ-ルキノン誘導体、チォピランジオキシド誘導体、力 ルボジイミド、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、ォキサジァゾール誘導体等が挙げられる。更に、上記ォキサジァゾール誘導体 にお 、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。 [0127] 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。
[0128] 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-ゥ ム（Alq )、トリス（5, 7—ジクロロ一 8—キノリノール）アルミニウム、トリス（5, 7—ジブ口
3
モ一 8 キノリノール）アルミニウム、トリス（2 メチル 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（Znq )等、及びこれらの金属錯体の中心金属が In、 Mg、 Cu、 Ca、 Sn、 Gaまたは Pbに置 き替わった金属錯体も、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 一若しくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基ゃスルホン酸基 等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— Si、 n型— SiC等の無機半 導体も電子輸送材料として用いることができる。
[0129] 電子輸送層は、上記電子輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャス ト法、インクジェット法を含む印刷法、 LB法等の公知の方法により、薄膜ィ匕することに 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 5nm〜5 μ m程度、好ましくは 5ηπ！〜 200nmである。電子輸送層は、上記材料の 1 種または 2種以上力もなる一層構造であってもよ 、。
[0130] 《基体》
本発明の有機 EL素子は、基体上に形成されているのが好ましい。本発明の有機 E L素子に用いることのできる基体 (以下、基板、基材、支持体等ともいう）としては、ガ ラス、プラスチック等の種類には特に限定はなぐまた、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、光透過性榭脂フィ ルムを挙げることができる。特に好ましい基体は、有機 EL素子にフレキシブル性を与 えることが可能な榭脂フィルムである。
[0131] 榭脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（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-レンスルフイド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート (PC)、セルローストリアセテート (TAC)、セルロースアセテートプロピオネート（CAP )等力もなるフィルム等が挙げられる。榭脂フィルムの表面には、無機物、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 、てもよ 、。
[0132] 本発明の有機エレクト口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ぐより好ましくは 5%以上である。
[0133] ここで、外部取りだし量子効率は、下記のように定義される。
[0134] 外部取り出し量子効率 (％) =有機 EL素子外部に発光した光子数 Z有機 EL素子 に流した電子数 X I 00
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、有機 EL素子から の発光色を蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよ ヽ。色 変換フィルターを用いる場合においては、有機 EL素子の発光の λ maxは 480nm以 下が好ましい。
[0135] 《有機 EL素子の作製方法》
本発明の有機 EL素子の作製方法の一例として、陽極/正孔注入層/正孔輸送層
Z発光層 Z正孔阻止層 Z電子輸送層 Z陰極からなる有機 EL素子の作製法につい て説明する。
[0136] まず、適当な基体上に、所望の電極物質、例えば陽極用物質力 なる薄膜を、 1 μ m以下、好ましくは ΙΟηπ！〜 200nmの膜厚になるように、蒸着や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、この上に有機 EL素子材料である正孔 注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層の有機化合物薄膜を形成 させる。
[0137] この有機化合物薄膜の薄膜ィ匕の方法としては、前記の如く蒸着法、ウエットプロセス
(例えば、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法)等がある力 均質な 膜が得られやすぐかつピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法、スピン コート法、インクジェット法、印刷法が特に好ましい。更に層ごと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 50°C〜450°C、真空度 10— 6Pa〜10— 2 Pa、蒸着速度 0. OlnmZ秒〜 50nmZ秒、基板温度 50°C〜300°C、膜厚 0. In m〜5 μ m、好ましくは 5nm〜200nmの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
[0138] これらの層を形成後、その上に陰極用物質力もなる薄膜を、 1 μ m以下好ましくは 5 0〜200nmの範囲の膜厚になるように、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 EL素子が得られる。この有機 EL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力まわない。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。
[0139] 多色の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、印刷法等で膜を形成できる。
[0140] 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 、インクジェット法、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 用いたパターユングが好まし 、。
[0141] また、作製順序を逆にして、陰極、電子輸送層、正孔阻止層、発光層、正孔輸送層 、正孔注入層、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の 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 2〜40V程度を印加すると、発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい。な お、印加する交流の波形は任意でよい。
[0142] 本発明の表示装置は、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 EL 素子を用いることにより、フルカラーの表示が可能となる。
[0143] 表示デバイス、ディスプレーとしてはテレビ、ノ ソコン、モノくィル機器、 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ぐ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。
[0144] 照明装置としては、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広 告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、 光センサの光源等が挙げられるがこれらに限定されない。また、本発明の有機 EL素 子に共振器構造を持たせた有機 EL素子として用いてもょ ヽ。
[0145] このような共振器構造を有した有機 EL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、光センサの光源等が挙げられ るが、これらに限定されない。また、レーザ発振をさせることにより、上記用途に使用し てもよい。
[0146] 本発明に用いられる有機 EL材料は、照明装置として、実質白色の発光を生じる有 機 EL素子に適用できる。複数の発光材料により複数の発光色を同時に発光させて 混色により白色発光を得る。複数の発光色の組み合わせとしては、青色、緑色、青色 の 3原色の 3つの発光極大波長を含有させたものでも良いし、青色と黄色、青緑と橙 色等の補色の関係を利用した二つの発光極大波長を含有したものでも良 、。
[0147] また、複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のリン光または 蛍光で発光する材料を、複数組み合わせたもの、蛍光またはリン光で発光する発光 材料と、発光材料力 の光を励起光として発光する色素材料との組み合わせたもの のいずれでも良いが、本発明に係わる白色有機エレクト口ルミネッセンス素子におい ては、発光ドーパントを複数組み合わせ混合するだけでよい。発光層もしくは正孔輸 送層或いは電子輸送層等の形成時のみマスクを設け、マスクにより塗り分けるなど単 純に配置するだけでよぐ他層は共通であるのでマスク等のパターニングは不要であ 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、印刷法等で例えば 電極膜を形成でき、生産性も向上する。この方法によれば、複数色の発光素子をァ レー状に並列配置した白色有機 EL装置と異なり、素子自体が発光白色である。
[0148] 発光層に用いる発光材料としては特に制限はなぐ例えば、液晶表示素子におけ るノ ックライトであれば、 CF (カラーフィルター）特性に対応した波長範囲に適合する ように、オルトメタルイ匕錯体 (Ir錯体、 Pt錯体など）、また公知の発光材料の中から任 意のものを選択して組み合わせて白色化すれば良！、。
[0149] このように、本発明に係る白色発光有機 EL素子は、前記表示デバイス、ディスプレ 一に加えて、各種発光光源、照明装置として、家庭用照明、車内照明、また露光光 源のような一種のランプとして、また液晶表示装置のノ ックライト等、表示装置にも有 用に用いられる。
[0150] その他、時計等のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体等の光源、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、更には表示装置を 必要とする一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が挙げられる。
[0151] 《表示装置、照明装置》
本発明の表示装置 (単色でもよぐ多色でもよい）、照明装置について説明する。
[0152] 本発明の多色の表示装置は、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、スプレー法、印刷法等で膜を形成できる。
[0153] 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 、インクジェット法、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 用いたパターユングが好まし 、。
[0154] また作製順序を逆にして、陰極、陰極バッファ層、電子輸送層、正孔輸送層、発光 層、正孔輸送層、陽極バッファ層、陽極の順に作製することも可能である。このよう〖こ して得られた多色の表示装置に、直流電圧を印加する場合には、陽極を +、陰極を —の極性として電圧 2〜40V程度を印加すると、発光が観測できる。また交流電圧を 印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
[0155] 本発明の表示装置は、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 EL 素子を用いることにより、フルカラーの表示が可能となる。
[0156] 表示デバイス、ディスプレーとしてはテレビ、パソコン、モノィル機器、 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ぐ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。
[0157] 本発明の照明装置は、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板 広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源 、光センサの光源等が挙げられるがこれに限定するものではない。 [0158] また、本発明に係る有機 EL素子に共振器構造を持たせた有機 EL素子として用い てもよい。
[0159] このような共振器構造を有した有機 EL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、光センサの光源等が挙げられ るが、これらに限定されない。また、レーザ発振をさせることにより、上記用途に使用し てもよい。
[0160] 本発明の有機 EL素子は、照明用や露光光源のような 1種のランプとして使用しても 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、静止画像や動画像を直接 視認するタイプの表示装置 (ディスプレイ）として使用 z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クス (パッシブマトリクス)方式でもァ 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発明の有 機 EL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を用いて BGRにし 、フルカラー化することも可能である。さらに、有機 ELの発光色を色変換フィルタを用 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 EL発光の λ maxは 480nm以下であることが好まし!/、。
[0161] 本発明の有機 EL素子を構成として有する表示装置の一例を図面に基づいて説明 する。
[0162] 図 1は、有機 EL素子力 構成される表示装置の一例を示した模式図である。有機 EL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。
[0163] 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 画像走査を行う制御部 B等力もなる。
[0164] 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査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って画像情報を表示部 A に表示する。
[0165] 図 2は、表示部 Aの模式図を表す。 [0166] 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。図 2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て 、る。
[0167] 配線部の走査線 5及び複数のデータ線 6は、各々導電材料からなり、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)。
[0168] 画素 3は、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、受け取っ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 一表示が可能となる。
[0169] 次に、画素の発光プロセスを説明する。
[0170] 図 3は、画素の模式図を表す。
[0171] 画素は、有機 EL素子 10、スイッチングトランジスタ 11、駆動トランジスタ 12、コンデ ンサ 13等を備えている。複数の画素に有機 EL素子 10として、赤色、緑色、青色発 光の有機 EL素子を用い、これらを同一基板上に並置することでフルカラー表示を行 うことができる。
[0172] 図 3において、制御部 B力もデータ線 6を介してスイッチングトランジスタ 11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 B力 走査線 5を介してスィッチン グトランジスタ 11のゲートに走査信号が印加されると、スイッチングトランジスタ 11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 13と駆動トランジ スタ 12のゲートに伝達される。
[0173] 画像データ信号の伝達により、コンデンサ 13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 12の駆動がオンする。駆動トランジスタ 12は、ドレ インが電源ライン 7に接続され、ソースが有機 EL素子 10の電極に接続されており、ゲ 一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 EL素子 10に 電流が供給される。
[0174] 制御部 Bの順次走査により走査信号が次の走査線 5に移ると、スイッチングトランジ スタ 11の駆動がオフする。しかし、スイッチングトランジスタ 11の駆動がオフしてもコン デンサ 13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 12 の駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行われるまで有機 EL素子 1 0の発光が継続する。順次走査により次に走査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 12が駆動して有機 E L素子 10が発光する。
[0175] すなわち、有機 EL素子 10の発光は、複数の画素それぞれの有機 EL素子 10に対 して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタ 11と駆動トランジスタ 12を設けて 、複数の画素 3それぞれの有機 EL素子 10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 、る。
[0176] ここで、有機 EL素子 10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 、し、 2値の画像データ信号による所定の発光量の オン、才フでもよ！/、。
[0177] また、コンデンサ 13の電位の保持は、次の走査信号の印加まで継続して保持して もよ 、し、次の走査信号が印加される直前に放電させてもょ 、。
[0178] 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 EL素子を発光させるパッシブマトリクス方式の 発光駆動でもよい。
[0179] 図 4は、ノ ッシブマトリクス方式による表示装置の模式図である。図 4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。
[0180] 順次走査により走査線 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 、る画素 3が画像データ信号に応じて発光する。ノ 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。
[0181] 本発明の有機 EL素子材料は、また、照明装置として、実質白色の発光を生じる有 機 EL素子に適用可能である。複数の発光材料により複数の発光色を同時に発光さ せて混色により白色発光を得る。複数の発光色の組み合わせとしては、青色、緑色、 青色の 3原色の 3つの発光極大波長を含有させたものでも良いし、青色と黄色、青緑 と橙色等の補色の関係を利用した二つの発光極大波長を含有したものでも良い。 [0182] また、複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のリン光または 蛍光を発光する材料 (発光ドーパント）を、複数組み合わせたもの、蛍光またはリン光 を発光する発光材料と、該発光材料からの光を励起光として発光する色素材料とを 組み合わせたもののいずれでも良いが、本発明に係わる白色有機エレクト口ルミネッ センス素子においては、発光ドーパントを複数組み合わせる方式が好ましい。
[0183] 複数の発光色を得るための有機エレクト口ルミネッセンス素子の層構成としては、複 数の発光ドーパントを、一つの発光層中に複数存在させる方法、複数の発光層を有 し、各発光層中に発光波長の異なるドーパントをそれぞれ存在させる方法、異なる波 長に発光する微小画素をマトリックス状に形成する方法等が挙げられる。
[0184] 本発明に係わる白色有機エレクト口ルミネッセンス素子においては、必要に応じ製 膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパター-ングを施してもよい 。ノターニングする場合は、電極のみをパター-ングしてもいいし、電極と発光層を ノ ターニングしても 、 、し、素子全層をパター-ングしても 、 、。
[0185] 発光層に用いる発光材料としては特に制限はなぐ例えば液晶表示素子における ノ ックライトであれば、 CF (カラーフィルター)特性に対応した波長範囲に適合するよ うに、本発明に係わる白金錯体、また公知の発光材料の中から任意のものを選択し て組み合わせて白色化すれば良 、。
[0186] このように、本発明の白色発光有機 EL素子は、前記表示デバイス、ディスプレーに カロえて、各種発光光源、照明装置として、家庭用照明、車内照明、露光光源のような 一種のランプとして、また、液晶表示装置のバックライト等の表示装置にも有用に用 いられる。
[0187] その他、時計等のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体等の光源、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、更には表示装置を 必要とする一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が挙げられる。
実施例
[0188] 以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。
[0189] ここで、実施例に使用の化合物の一覧を下記に示す。
[0190] [化 32]
Figure imgf000055_0001
[0191] 実施例 1
《有機 EL素子 1—1の作製》
陽極として 100mm X 100mm X I. 1mmのガラス基板上に ITO (インジウムチンォ キシド)を lOOnm製膜した基板 (ΝΗテクノグラス社製 ΝΑ45)にパターユングを行つ た後、この ITO透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波 洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、 UVオゾン洗浄を 5分間行なった。この透明支持基 板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボ ートに α— NPDを 200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにホスト化合物と して表 1に記載した量の CBPを入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに表 1に記載 した量の本発明の化合物を入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにバソキュプロイ ン（BCP)を 200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに Ir— 12を lOOmg入れ 、更に別のモリブデン製抵抗加熱ボートに Alqを 200mg入れ、真空蒸着装置に取
3
付けた。
[0192] 次 、で、真空槽を 4 X 10— 4Paまで減圧した後、 a—NPDの入った前記加熱ボート に通電して加熱し、蒸着速度 0. InmZ秒で透明支持基板に蒸着し、正孔輸送層を 設けた。更に、 CBP、 Ir— 12の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、各々蒸着 速度 0. 2nmZ秒、 0. 012nm/秒で前記正孔輸送層上に共蒸着して発光層を設 [0193] 尚、蒸着時の基板温度は室温であった。更に、 BCPの入った前記加熱ボートに通 電して加熱し、蒸着速度 0. InmZ秒で前記発光層の上に蒸着して膜厚 lOnmの正 孔阻止層を設けた。その上に、更に、 Alqの入った前記加熱ボートに通電して加熱
3
し、蒸着速度 0. InmZ秒で前記正孔阻止層の上に蒸着して更に膜厚 40nmの電 子輸送層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。
[0194] 引き続きフッ化リチウム 0. 5nm及びアルミニウム 11 Onmを蒸着して陰極を形成し、 有機 EL素子 1— 1を作製した。
[0195] 《有機 EL素子 1 2〜1 5の作製》
有機 EL素子 1 1の作製にぉ 、て、ホストイ匕合物を CBPの代わりに表 1に記載の 化合物 (複数の化合物の場合もある）に代え、添加量も表 1に記載のように調整した 以外は、同様にして有機 EL素子 1 2〜1 5を各々作製した。
[0196] 《有機 EL素子 1 1〜1 5の評価》
得られた有機 EL素子 1 1〜1 5につ 、て下記の評価を行った。
[0197] 《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. 5mA/cm2 の一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。尚、測定には分 光放射輝度計 CS - 1000 (ミノルタ製)を用いた。
[0198] 《寿命》
2. 5mAZcm2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 °-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
[0199] また、表 1の外部取りだし量子効率、寿命の測定結果は、有機 EL素子 1— 1の測定 値を 100とした時の相対値で表した。得られた結果を表 1に示す。
[0200] [表 1] 有機 E L素子 ホスト化合物 (添加量） 外部取り出し置子効率 寿叩 参考
1 一 1 CBP{200mg) 1 00 100 比較例
1 2 化合物 l ( 200mg) 1 20 432 本発明
1 - 3 化合物 9(200mg ) 141 454 本発明
1 ― 4 CBP( 150mg) 化合物 1 (50rag) 1 31 488 本発明
1 ― 5 CBP( 150mg)ノ化合物 9(50mg) 147 463 本発明
[0201] 表 1から、比較に比べて、本発明の有機 EL素子は、外部取りだし量子効率、寿命 共に優れて ヽることが明らかである。
[0202] 実施例 2
《有機 EL素子 2— 1の作製 (青色発光)》
陽極として 100mm X 100mm X I. 1mmのガラス基板上に ITO (インジウムチンォ キシド)を lOOnm成膜した基板 (ΝΗテクノグラス社製 ΝΑ— 45)にパターユングを行 つた後、この ITO透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音 波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、 UVオゾン洗浄を 5分間行った。
[0203] この透明支持基板上に、ポリ（3, 4 エチレンジォキシチォフェン） ポリスチレンス ルホネート（PEDOTZPSSゝ Bayer社製、 Baytron P Al 4083)を純水で 70% に希釈した溶液を 3000rpm、 30秒でスピンコート法により成膜した後、 200°Cにて 1 時間乾燥し、膜厚 30nmの正孔輸送層を設けた。
[0204] 正孔輸送層上に、 PVK30mgと 1. 5mgの Ir— 12とをジクロ口ベンゼン 3mlに溶解 した溶液を、 1000rpm、 30秒の条件下、スピンコート法により製膜し、 60度で 1時間 真空乾燥し、膜厚 lOOnmの発光層とした。
[0205] これを真空蒸着装置に取付け、次 、で、真空槽を 4 X 10— 4Paまで減圧し、電子輸 送層として Alqを 30nm、陰極バッファ一層としてフッ化リチウム 0. 5nm及び陰極と
3
してアルミニウム l lOnmを蒸着して陰極を形成した。最後にガラス封止をして、有機
EL素子 2—1を作製した。
[0206] 《有機 EL素子 2— 2、 2— 3の作製 (青色発光)》
有機 EL素子 2—1の作製において、発光ドーパント化合物を Ir— 12から表 2に記 載の化合物に変更した以外は同様にして 2— 2、 2— 3を各々作製した。
[0207] 《有機 EL素子 2— 4〜2— 6の作製 (緑色発光)》 有機 EL素子 2— 1の作製において、 Ir 12を Ir 1に置き換え、更に表 2に記載し た量の本発明の化合物を用いた以外は有機 EL素子 2—1と同様にして 2— 4 2— 6 を作製した。
[0208] 《有機 EL素子 2— 7 2— 9の作製 (赤色発光)》
有機 EL素子 2—1の作製において、 Ir— 12を Ir— 9に置き換え、更に表 2に記載し た量の本発明の化合物を用いた以外は有機 EL素子 2—1と同様にして 2— 7 2— 9 を作製した。
[0209] 《有機 EL素子 2— 1 2— 9の評価》
得られた有機 EL素子 2—1 2— 9について、実施例 1に記載と同様にして、外部 取りだし量子効率と寿命を評価した。
[0210] また、表 2の外部取りだし量子効率、寿命の測定結果は、青色発光素子について は、有機 EL素子 2—1の測定値を 100とした時の相対値で、有機 EL素子 2— 2 2— 3を各々相対評価した。緑色発光素子については、有機 EL素子 2—4の測定値を 10 0とした時の相対値で、有機 EL素子 2— 5 2— 6を各々相対評価を行った。続いて、 赤色発光素子については、有機 EL素子 2— 7の測定値を 100とした時の相対値で、 有機 EL素子 2— 8 2— 9を、各々相対評価を行った。得られた結果を表 2に示す。
[0211] [表 2]
Figure imgf000058_0001
[0212] 表 2から、比較に比べて、本発明の有機 EL素子は、青色発光素子、緑色発光素子 及び赤色発光素子のいずれにおいても、外部取りだし量子効率、寿命が共に優れて レ、ることが明らかである。 [0213] 実施例 3
《照明装置の実施例、白色の有機 EL素子使用》
実施例 1で作製した有機 EL素子 2— 1にお 、て、発光層に用いた Ir— 12をィ匕合物 21、化合物 22、化合物 23の混合物に変更した以外は有機 EL素子 2—1と同様の方 法で作製した有機 EL素子 2— 1Wを用いた。有機 EL素子 2— 1Wの非発光面をガラ スケースで覆い、図 5、図 6に示すような照明装置とした。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。
[0214] ここで、図 5は照明装置の概略図を示し、有機 EL素子 101は、ガラスカバー 102で 覆われている（尚、ガラスカバーでの封止作業は、有機 EL素子 101を大気に接触さ せることなく窒素雰囲気下のグローブボックス（純度 99. 999%以上の高純度窒素ガ スの雰囲気下で行った)）。図 6は照明装置の断面図を示し、図 6において、 105は陰 極、 106は有機 EL層、 107は透明電極付きガラス基板を示す。尚、ガラスカバー 10 2内には窒素ガス 108が充填され、捕水剤 109が設けられている。
[0215] 実施例 4
《インクジェット法によるフルカラー表示装置の作製》
以下に示すようにして、図 7に記載のフルカラー表示装置を作製した。
[0216] 陽極としてガラス基板 201上に ITO202を lOOnm製膜した基板 (NHテクノグラス 社製 NA45)に 100 μ mのピッチでパターユングを行った後、このガラス基板 201上 で ITO透明電極の間に非感光性ポリイミドの隔壁 203 (幅 20 μ m、厚さ 2. 0 m)を フォトリソグラフィ一で形成させた。 ITO電極上ポリイミド隔壁の間に下記組成の正孔 注入層組成物を、インクジェットヘッド（エプソン社製； MJ800C)を用いて吐出注入し 、 200°C、 10分間の乾燥処理により膜厚 40nmの正孔注入層 204を作製した。この 正孔注入層 204上にそれぞれ下記の青色発光組成物、緑色発光組成物、赤色発光 組成物を同様にインクジェットヘッドを使用して吐出注入しそれぞれの発光層（205B 、 205G、 205R)を形成させた。最後に、発光層 205を覆うように、陰極として A1206 を真空蒸着して有機 EL素子を作製した。
[0217] 作製した有機 EL素子はそれぞれの電極に電圧を印加することにより各々青色、緑 色、赤色の発光を示し、フルカラー表示装置として利用できることがわ力つた。 [0218] 尚、成功注入層組成物、青色発光層組成物、緑色発光層組成物、赤色発光層組 成物の内容は、下記に示す通りである。
[0219] (正孔注入層組成物）
PEDOTZPSS混合水分散液（ 1. 0質量％) 20質量部
水 65質量部
エトキシエタノーノレ 10質量部
グリセリン t部
(青色発光層組成物）
PVK 0. 7質量部
化合物 21 0. 04質量部
シクロへキシノレベンゼン 50質量部
イソプロピルビフエニル 50質量部
(緑色発光層組成物）
PVK 0. 7質量部
化合物 22 0. 04質量部
シクロへキシノレベンゼン 50質量部
イソプロピルビフエニル 50質量部
(赤色発光層組成物）
PVK 0. 7質量部
化合物 23 0. 1質量部
シクロへキシノレベンゼン 50質量部
イソプロピルビフエニル 50質量部
実施例 5
〈有機 EL素子 5— 1〜5の作製〉
陽極として 100mm X 100mm X I. 1mmのガラス基板上に ITO (インジウムチンォ キシド)を lOOnm製膜した基板 (ΝΗテクノグラス社製 ΝΑ45)にパターユングを行つ た後、この ITO透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波 洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、 UVオゾン洗浄を 5分間行った。 [0220] この基板を市販のスピンコータに取り付け、例示化合物 4 1 (60mg)をトルエン 10 mlに溶解した溶液を用い、 1000rpm、 30secの条件下、スピンコート（膜厚約 40nm )、紫外光を 30秒照射した後、 60°Cで 1時間真空乾燥し正孔輸送層とした。
[0221] 次いで、 CBP (60mg)と Ir 1 (3. Omg)をトルエン 6mlに溶解した溶液を用い、 10 OOrpm、 30secの条件下、スピンコートし (膜厚約 60nm)、 60°Cで 1時間真空乾燥し 発光層とした。
[0222] この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、モリブデン製 抵抗加熱ボートにバソキュプロイン（BCP)を 200mg入れ、別のモリブデン製抵抗力口 熱ボートに Alqを 200mg入れ、真空蒸着装置に取付けた。
3
[0223] 次 、で、真空槽を 4 X 10_4Paまで減圧した後、 Alqの入った前記加熱ボートに通
3
電して加熱し、蒸着速度 0. InmZsecで前記電子輸送層の上に蒸着して更に膜厚
40nmの電子注入層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。
[0224] 引き続きフッ化リチウム 0. 5nm及びアルミニウム 11 Onmを蒸着して陰極を形成し、 有機 EL素子 5— 1を作製した。
[0225] 有機 EL素子 5—1の作製において、発光層の CBPを表 3に示すィ匕合物に置き換え た以外は有機 EL素子 5— 1と同じ方法で 5— 2〜5— 5を作製した。上記で使用した 化合物の構造を以下に示す。
[0226] [化 33]
CBP BCP
Figure imgf000062_0001
[0227] 〈有機 EL素子 5— 1〜5— 5の評価〉
以下のようにして作製した有機 EL素子 5— 1〜5— 5の評価を行 、、その結果を表
1に示す。
[0228] (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. 5mA/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 (コ-力ミノルタ製)を用いた。
[0229] 表 1の外部取りだし量子効率の測定結果は、有機 EL素子 5—1の測定値を 100と した時の相対値で表した。
[0230] (寿命）
2. 5mAZcm2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（ τ 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 (コ-力ミノルタ製 )を用いた。
[0231] 表 3の寿命の測定結果は、有機 EL素子 1 1を 100とした時の相対値で表した。
[0232] [表 3] 外部取り出し
有機 EL素子 化合物 ム卩 参考
量子効率
5 - 1 CBP 100 100 比較例
5 - 2 ( 1 ) 115 153 本発明
5 - 3 ( 9 ) 119 142 本発明
5 - 4 (26) 120 328 本発明
5 - 5 (30) 125 331 本発明
[0233] 表 3から、本発明の有機 EL素子は、長寿命化が達成されていることが分力つた。
[0234] 実施例 6
〈有機 EL素子 6—1の作製〉
陽極として 100mm X 100mm X I. 1mmのガラス基板上に ITO (インジウムチンォ キシド)を lOOnm製膜した基板 (ΝΗテクノグラス社製 ΝΑ45)にパターユングを行つ た後、この ITO透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波 洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、 UVオゾン洗浄を 5分間行なった。
[0235] この基板を市販のスピンコータに取り付け、例示化合物 4 1 (60mg)をトルエン 10 mlに溶解した溶液を用い、 1000rpm、 30secの条件下、スピンコート（膜厚約 40nm )、紫外光を 30秒照射した後、 60°Cで 1時間真空乾燥し正孔輸送層とした。
次いで、例示化合物 32 (60mg)をトルエン 6mlに溶解した溶液を用い、 1000rpm、 30secの条件下、スピンコートし (膜厚約 60nm)、紫外光を 30秒照射した後、 60°C で 1時間真空乾燥し発光層とした。
[0236] 更に、例示化合物 3— 1 (20mg)をトルエン 10mlに溶解した溶液を用い、 lOOOrp m、 30secの条件下、スピンコート (膜厚約 10nm)、紫外光を 30秒照射した後、 60°C で 1時間真空乾燥し、正孔阻止の役割も兼ねた電子輸送層を設けた。
この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、モリブデン製抵抗加熱ボート〖こ Alqを 200mg入れ、真空蒸着装置に取付けた。真空槽を 4 X 10_4Paまで減圧した
3
後、その上に、更に、 Alqの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度 0.
3
lnm/secで前記電子輸送層の上に蒸着して更に膜厚 40nmの電子注入層を設け た。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。
[0237] 引き続きフッ化リチウム 0. 5nm及びアルミニウム 11 Onmを蒸着して陰極を形成し、 有機 EL素子 6— 1を作製した。
[0238] この素子を 2000cd/m2で定電流駆動させ、発光を確認することができた。
[0239] 例示化合物 32の代りに 31、 33、 34あるいは 35を用いた場合にも発光を確認する ことができた。
[0240] 比較として、例示化合物 4 1の代りに a NPD、例示化合物 32の代りに CBPお よび Ir— 1、例示化合物 3— 1の代りに BCPを用いて有機 EL素子の作成を試みたが 、有機 EL素子を形成することはできな力つた。

Claims

請求の範囲
[1] 少なくとも二つの機能性部位 A、 Bを有する化合物を含有する有機エレクト口ルミネッ センス素子用材料にぉ 、て、
該化合物が少なくともひとつの共役系を有し、且つ、該共役系が該機能性部位 A、
Bを同時に含まないことを特徴とする有機エレクト口ルミネッセンス素子用材料。
[2] 前記機能性部位 Aまたは Bの少なくとも一方に反応性置換基を有することを特徴とす る請求の範囲第 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子用材料。
[3] 前記反応性置換基の反応により架橋構造が形成されることを特徴とする請求の範囲 第 1項または第 2項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子用材料。
[4] 前記反応性置換基が下記で示される部分構造を含むことを特徴とする請求の範囲 第 1項〜第 3項のいずれか 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子用材料。
[化 1]
~≡ — NH2 —OH — SH
Figure imgf000065_0001
[5] 前記機能性部位 Aが電子輸送性を示し、前記機能性部位 Bが正孔輸送性を示すこ とを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 4項のいずれか 1項に記載の有機エレクトロル ミネッセンス素子用材料。
[6] 前記化合物がリン光性ドーパントとして機能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〜第 5項のいずれか 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素 子用材料。
[7] 請求の範囲第 1項〜第 6項のいずれか 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素 子用材料を含有することを特徴とする有機エレクト口ルミネッセンス素子。
[8] 構成層として発光層を有し、該発光層が請求の範囲第 1項〜第 6項のいずれか 1項 に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子用材料を含有することを特徴とする有機 エレクトロノレミネッセンス素子。
[9] 請求の範囲第 1項〜第 6項のいずれか 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素 子用材料の少なくとも 1つと反応性置換基を有する化合物の少なくとも 1つを含有す ることを特徴とする請求の範囲第 7項または第 8項のいずれか 1項に記載の有機エレ タトロルミネッセンス素子。
[10] 請求の範囲第 2項または第 9項に記載の反応性置換基の反応により架橋構造が形 成されることを特徴とする請求の範囲第 7項〜第 9項のいずれか 1項に記載の有機ェ レクト口ルミネッセンス素子。
[11] 請求の範囲第 2項または第 9項に記載の反応性置換基が下記で示される部分構造 を含むことを特徴とする請求の範囲第 7項〜第 10項のいずれ力 1項に記載の有機ェ レクト口ルミネッセンス素子。
[化 2]
Figure imgf000066_0001
[12] 請求の範囲第 7項〜第 11項のいずれか 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素 子を作製するに当たり、構成層の少なくともひとつを塗布により作製する工程を有す ることを特徴とする有機エレクト口ルミネッセンス素子の製造方法。
[13] 前記塗布が、インクジェットを用いる塗布工程を含むことを特徴とする請求の範囲第 1 2項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子の製造方法。
[14] 請求の範囲第 7項〜第 11項のいずれか 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素 子を有することを特徴とする表示装置。 [15] 請求の範囲第 7項〜第 11項のいずれか 1項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素 子を有することを特徴とする照明装置。
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