WO2007132886A1 - 有機エレクトロルミネッセンス素子材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセンス素子材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置 Download PDF

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Shinya Otsu
Eisaku Katoh
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Konica Minolta Holdings, Inc.
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Definitions

  • Organic-elect mouth luminescence element material organic-elect luminescence element
  • the present invention relates to an organic electoluminescence device material, an organic electroluminescence device, a display device, and a lighting device.
  • ELD electoric luminescence display
  • examples of ELD constituent elements include inorganic electoluminescence elements and organic electroluminescence elements (hereinafter referred to as organic EL elements).
  • Inorganic electoric luminescence elements have been used as planar light sources, but in order to drive the light emitting elements, an alternating high voltage is required.
  • 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, and excitons (excitons) are generated by injecting electrons and holes into the light emitting layer and recombining them.
  • the device emits light using the emission of light (fluorescence 'phosphorescence) when this exciton is deactivated, and can emit light at a voltage of several V to several tens of V. For this reason, it is a thin-film, completely solid element that has a wide viewing angle and high visibility, and is attracting attention from the viewpoints of space saving and portability.
  • organic EL elements for practical use in the future, it is desired to develop organic EL elements that emit light efficiently and with high luminance with lower power consumption.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 63-264692 a device having an organic light-emitting layer in which an 8-hydroxyquinoline aluminum complex is used as a host compound and a small amount of phosphor is doped is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-255190. Discloses a device having an organic light-emitting layer in which an 8-hydroxyquinoline aluminum complex is a host compound and is doped with a quinacridone dye. It is.
  • the upper limit of the internal quantum efficiency is 100%. Therefore, 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 is also attracting attention as a lighting application.
  • Carbazole derivatives represented by CBP and m-CP are well known as host compounds of these phosphorescent dopants.
  • m-CP and their derivatives are known as blue light-emitting hosts, but the efficiency and lifetime are sufficiently satisfied.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-332291
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-332292
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-338588
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-226495
  • Patent Document 5 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-234894
  • Patent Document 6 International Publication No. 03Z080760 Pamphlet
  • Patent Document 7 International Publication No. 04Z074399 Pamphlet
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to develop and provide a novel organic EL element material, and exhibit high luminous efficiency by using the organic EL element material. And providing an organic EL element, a lighting device, and a display device having a long light emission lifetime. Means for solving the problem
  • At least one layer of the organic layer contains a compound represented by the following general formula (1): An organic electoluminescence device.
  • R represents a hydrogen atom or a substituent
  • Ar represents an aromatic hydrocarbon group or aromatic group.
  • n represents an integer of 0 to 4.
  • R represents a hydrogen atom or a substituent
  • X represents 0, S or —N (Ra) ⁇ (Ra is
  • N represents an integer of 0 to 4
  • n and n each represents an integer of 0 to 3.
  • the organic layer has at least one light-emitting layer, and the light-emitting layer contains the compound represented by the general formula (1) or (2).
  • the organic layer has at least one electron blocking layer, and the electron blocking layer includes the general electron blocking layer. 1 to 5 above, which has a compound represented by formula (1) or (2)
  • the organic electoluminescence device according to item 1.
  • the organic layer has at least one hole blocking layer, and the hole blocking layer includes the compound represented by the general formula (1) or (2). ⁇ 6
  • the organic electoluminescence device according to item 1.
  • a display device comprising the organic electoluminescence device according to any one of 1 to 10 above.
  • An illuminating device comprising the organic electoluminescence element according to any one of 1 to 10 above.
  • a display device comprising the illumination device according to 12 and a liquid crystal element as display means.
  • an organic EL element material an organic EL element having a high luminous efficiency and a long lifetime (long emission lifetime), a lighting device, and a display device using the organic EL element material could be provided.
  • FIG. 1 is a schematic view of a lighting device.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the lighting device.
  • the organic EL device of the present invention achieves high luminous efficiency and long lifetime by using a novel organic EL device material represented by the general formula (1) or (2). I was able to do this.
  • the organic EL device material of the present invention is a novel organic EL device material containing a compound represented by the above general formula (1) or (2), and is represented by the above general formula (1) or (2).
  • the compound to be used may be used at a content of 100% by mass, which preferably accounts for at least 50% by mass in the oil organic EL device material.
  • the substituent represented by R is, for example, an alkyl group (for example,
  • aromatic hydrocarbon group aromatic carbocyclic group, aromatic hydrocarbon ring group, aryl group
  • aromatic heterocyclic group for example, pyridyl group, pyrimidinyl group, furyl group, pyrrolyl group, imidazolyl group, benzoimidazolyl group, pyrazolyl group, pyrazolyl group, triazolyl group (for example, 1
  • Sulfiel group e.g., methylsulfyl group, ethylsulfuryl group, butylsulfyl group, cyclohexylsulfuryl group, 2-ethylhexylsulfyl group, dodecylsulfuryl group, phenylsulfuryl group, Naphthyl sulfiel group, 2-pyridyl sulfiel group, etc.), alkyl sulfol group (for example, methyl sulfol group, ethyl sulfol group, butyl sulfol group, cyclohexyl sulfol group, 2-ethyl) Xylsulfol group, dodecylsulfol group, etc.), arylsulfol- Group or heteroarylsulfol group (eg, phenylsulfol group,
  • the aromatic hydrocarbon group represented by Ar has the same meaning as the aromatic hydrocarbon group used as a substituent represented by R 1 in the general formula (1).
  • an aromatic heterocyclic group is preferably used as Ar.
  • the alkyl group represented by Ra is, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a tert-butyl group, Examples include pentyl group, hexyl group, octyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group and the like. These may further have a substituent.
  • the alkenyl group represented by Ra includes, for example, a bur group, a allyl group, a 1-probe group, 2 —Butyl group, 1,3-butadiene group, 2-pentenyl group, isopropyl group and the like. These may further have a substituent.
  • examples of the alkyl group represented by Ra include an ethur group, a propargyl group, and the like. These may further have a substituent.
  • examples of the cycloalkyl group represented by Ra include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group. These may further have a substituent.
  • the compound represented by the general formula (1) or (2) is synthesized by applying or referring to a synthesis method known to those skilled in the art (for example, a known document described in the host compound described later). I can do it.
  • the constituent layers of the organic EL device of the present invention will be described.
  • preferred specific examples of the layer structure of the organic EL element are shown below, but the present invention is not limited thereto.
  • the maximum emission wavelength of the blue light emitting layer is 430 ⁇ !
  • the green light emitting layer that is preferred at ⁇ 480 nm has a maximum emission wavelength of 510 nm to 550 nm, and the red emission layer has a maximum emission wavelength of 600 ⁇ !
  • a monochromatic light emitting layer in the range of ⁇ 640 nm is preferred, and a display device using these is preferred.
  • a white light emitting layer may be formed by laminating at least three of these light emitting layers.
  • a non-light emitting intermediate layer may be provided between the light emitting layers. It is preferable that the organic EL element of the present invention is a lighting device using these, which is preferably a white light emitting layer.
  • the light emitting layer according to the present invention is injected from an electrode, an electron transport layer, or a hole transport layer.
  • a layer that emits light by recombination of electrons and holes, and the light emitting part may be in the layer of the light emitting layer or at the interface between the light emitting layer and the adjacent layer.
  • the total film thickness of the light emitting layer is not particularly limited, but it is possible to prevent the application of a high voltage unnecessary during the light emission and the stability of the light emission color with respect to the driving current. From the viewpoint, it is preferable to adjust to a range of 2 ⁇ to 5 / ⁇ ⁇ , more preferably to a range of 2 nm to 200 nm, and particularly preferably ⁇ ! It is in the range of ⁇ 20nm.
  • a light emitting dopant or a host compound described later is formed 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. Can be formed.
  • the light emitting layer of the organic EL device of the present invention preferably contains a host compound and at least one kind of a light emitting dopant (also referred to as a phosphorescent dopant or a phosphorescent dopant) or a fluorescent dopant. .
  • a light emitting dopant also referred to as a phosphorescent dopant or a phosphorescent dopant
  • a fluorescent dopant also referred to as a phosphorescent dopant or a phosphorescent dopant
  • the host compound used in the present invention will be described.
  • the host compound is a compound having a mass ratio of 20% or more among the compounds contained in the light emitting layer and phosphorescence at room temperature (25 ° C).
  • Luminescence phosphorescence is defined as a compound with a quantum yield of less than 0.1
  • the phosphorescence quantum yield is less than 0.01.
  • the mass ratio in the layer is preferably 20% or more.
  • host compound known host compounds may be used singly or in combination. By using a plurality of types of host compounds, it is possible to adjust the movement of electric charges, and the organic EL device can be made highly efficient. In addition, by using a plurality of kinds of light emitting dopants described later, it becomes possible to mix different light emission, thereby obtaining any light emission color.
  • the light emitting host used in the present invention may be a conventionally known low molecular compound or a high molecular compound having a repeating unit, and a low molecular compound having a polymerizable group such as a bur group or an epoxy group. It may be a compound (evaporation polymerizable light emitting host).
  • Known host compounds that may be used in combination may have a hole transport ability and an electron transport ability.
  • a compound that prevents the emission of light from being increased in wavelength and has a high Tg (glass transition temperature) is preferable.
  • the light-emitting dopant according to the present invention will be described.
  • the luminescent dopant according to the present invention includes a fluorescent dopant (also a fluorescent compound), a phosphorescent dopant (phosphorescent material, phosphorescent compound, phosphorescent compound, phosphorescent compound).
  • a fluorescent dopant also a fluorescent compound
  • a phosphorescent dopant phosphorescent material, phosphorescent compound, phosphorescent compound, phosphorescent compound.
  • the light-emitting dopant used in the light-emitting layer and light-emitting unit of the organic EL device of the present invention can also be used.
  • the light-emitting material may contain a phosphorescent dopant as well as the host compound.
  • the phosphorescent dopant according to the present invention will be described.
  • the phosphorescent dopant according to the present invention is a compound in which emission of excited triplet force is observed, specifically, a compound that emits phosphorescence at room temperature (25 ° C).
  • Phosphorescence quantum yield power Force defined as being a compound of 0.01 or more at 25 ° C
  • Preferred phosphorescence quantum The yield is 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 edition, Maruzen). Although the phosphorescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents, the phosphorescent dopant according to the present invention can be used in any solvent with the phosphorescence quantum yield (0.01 or more). ) Will be achieved!
  • Phosphorescent dopants emit light in two types in principle. One is the recombination of carriers on the host compound to which carriers are transported, generating an excited state of the host compound, and this energy is generated. By transferring to a phosphorescent dopant, the energy transfer type obtains light emission from the phosphorescent dopant. The other is that the phosphorescent dopant becomes a carrier trap, and the carrier is regenerated on the phosphorescent dopant. In both cases, the excited state energy of the phosphorescent dopant is greater than the excited state energy of the host compound. Low is a condition.
  • the phosphorescent dopant can be appropriately selected from known materials used in the light emitting layer of the organic EL device.
  • the phosphorescent dopant according to the present invention is preferably a complex compound containing a group 8-10 metal in the periodic table of elements, more preferably an iridium compound, an osmium compound, or platinum.
  • Compounds (platinum complex compounds) and rare earth complexes, and most preferred are iridium compounds.
  • Fluorescent dopants include coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squalium dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, rhodamine dyes, pyrylium dyes Examples thereof include dyes, perylene dyes, stilbene dyes, polythiophene dyes, and rare earth complex phosphors.
  • the injection layer is provided as necessary, and includes an electron injection layer and a hole injection layer, and as described above, 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. Hey.
  • the injection layer refers to a layer provided between the electrode and the organic layer in order to lower the driving voltage and improve the luminance of light emission.
  • 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
  • conductive polymer such as polyarene (emeraldine) or polythiophene, etc.
  • cathode buffer layer (electron injection layer) The details of the cathode buffer layer (electron injection layer) are also described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and the like. Specifically, strontium Metal buffer layer typified by aluminum, etc. Alkali metal compound buffer layer typified by lithium fluoride, alkaline earth metal compound buffer layer typified by magnesium fluoride, acid salt typified by acid aluminum One thing buffer is one example.
  • the buffer layer (injection layer) is preferably a very thin film, although the film thickness is preferably in the range of 0.1 nm to 5 m, although it depends on the desired material.
  • 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, it is described in JP-A-11 204258, 11-204359, and “Organic EL device and the forefront of its industrialization” (published by NTS Corporation on November 30, 1998). There is a hole blocking layer.
  • the hole blocking layer has the function of an electron transport layer, and has the function of transporting electrons, while being a hole blocking material that has an extremely small ability to transport holes, and transports electrons.
  • One The probability of recombination of electrons and holes can be improved by blocking one hole.
  • the structure of the electron transport layer described later can be used as a hole blocking layer according to the present invention, if necessary.
  • the hole blocking layer of the organic EL device of the present invention is preferably provided adjacent to the light emitting layer.
  • the hole blocking layer preferably contains the azacarbazole derivative mentioned as the above-mentioned host compound.
  • the light emitting layer having the shortest emission maximum wavelength is closest to the anode among all the light emitting layers.
  • 50% by mass or more of the compound contained in the hole blocking layer provided at the position has an ionization potential of 0.3 eV or more with respect to the host compound of the shortest wave emitting layer. Better!/,.
  • the ionic potential is defined by the energy required to emit an electron at the HOMO (highest occupied molecular orbital) level of a compound to the vacuum level, and can be obtained by the following method, for example.
  • Gaussian98 (Gaussian98, Revision A. IV 1.4, MJ Frisch, et al, Lraussian, Inc., Pittsburg h PA, 2002.)
  • the ionization potential can be calculated by rounding off the second decimal place of the value (eV unit converted value) calculated by structural optimization using B3LYPZ6-31G * as a keyword. The reason why this calculated value is effective is that there is a high correlation between the calculated value obtained by this method and the experimental value.
  • the ion potential can also be obtained by a method of direct measurement by photoelectron spectroscopy.
  • a method known as ultraviolet photoelectron spectroscopy using a low energy electron spectrometer “Model AC-1” manufactured by Riken Keiki Co., Ltd. can be suitably used.
  • the electron blocking layer has a function of a hole transport layer in a broad sense, and has a function of transporting holes while being a material force with extremely small ability to transport electrons, thereby transporting holes. Electric power The probability of recombination of electrons and holes can be improved by blocking the children.
  • the structure of the positive hole transport layer mentioned later can be used as an electron blocking layer as needed.
  • the film thickness of the hole blocking layer and the electron transport layer according to the present invention is preferably 3 ⁇ ! ⁇ LOOnm, more preferably 5 ⁇ ! ⁇ 30nm.
  • the hole transport layer is a hole transport material having a function of transporting holes.
  • a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer.
  • the hole transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
  • the hole transport material has any of hole injection or transport and electron barrier properties, and may be either organic or inorganic.
  • triazole derivatives for example, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, violazoline derivatives and pyrazolone derivatives, fluorenedamine derivatives, arylene amine derivatives, amino substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives,
  • stilbene derivatives silazane derivatives, aniline copolymers, and conductive polymer oligomers, particularly thiophene oligomers.
  • aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds include N, N, N ', N'-tetraphenyl-1,4'-daminophenol; N, N' —Diphenyl N, N '— Bis (3-methylphenol) 1 [1, 1' — Biphenyl] 1, 4, 4 '— Diamine (TPD); 2, 2 Bis (4 di-p-tolylaminophenol 1, 1-bis (4 di-l-tri-laminophenol) cyclohexane; N, N, N ', N'—tetra-l-tolyl-1,4,4'-diaminobiphenyl; 1 Bis (4 di-p-triaminophenol) 4 Phenol mouth hexane; Bis (4-dimethylamino 2-methylphenol) phenylmethane; Bis (4-di-p-triaminophenol) phenol; N, N ' —Diphenyl N, N ′ —Di
  • 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 hole transport material.
  • the hole transport layer is formed by thin-filming the hole 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.
  • a vacuum deposition 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.
  • a vacuum deposition 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.
  • 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.
  • a vacuum deposition 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.
  • LB method
  • a hole transport layer having a high p property doped with impurities may be used. Examples thereof are described in JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, 2001-102175, J. Appl. Phys., 95, 5773 (2004), etc. Can be listed.
  • the electron transport layer is a material force having a function of transporting electrons, and in a broad sense, an electron injection layer and a hole blocking layer are also included in the electron transport layer.
  • An electron transport layer may be provided as a single layer or multiple 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.
  • thiadiazole derivatives in which the oxygen atom of the oxaziazole ring is substituted with a sulfur atom
  • quinoxaline derivatives having a quinoxaline ring known as an electron-withdrawing group can also be used as the electron transporting 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-dive mouth) 8 quinolinol) aluminum, tris (2methyl 8quinolinol) aluminum, tris (5-methyl 8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Znq), etc., and the central metals of these metal complexes are In, Mg, Metal complexes replacing 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 for the light-emitting layer can also be used as an electron transport material, and, like the hole injection layer and the hole transport layer, inorganic semiconductors such as n-type Si and n-type SiC Can also be used as an electron transporting material.
  • the electron transport layer is formed 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 ink jet method, or an LB method. Can be formed.
  • a vacuum deposition method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an ink jet method, or an LB method.
  • the thickness of the electron transport layer There is no particular limitation on the thickness of the electron transport layer, but normally
  • the electron transport layer may have a single layer structure that can be one or more of the above materials.
  • an electron transport layer having a high n property doped with impurities can be used. Examples thereof are described in JP-A-4-297076, JP-A-10-270172, JP-A-2000-196140, 2001-102175, Appl. Phys., 95, 5773 (2004), etc. The thing which was done is mentioned.
  • an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound or a mixture thereof having a large work function (4 eV or more) is preferably used.
  • an electrode substance include metals such as Au, and conductive transparent materials such as Cul, indium tin oxide (ITO), SnO, and ZnO.
  • an amorphous material such as IDIXO (In 2 O 3 -ZnO) that can produce 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 a single photolithography method. m or more), the pattern may be formed through a mask having a desired shape when the electrode material is deposited.
  • a coatable material such as an organic conductive compound
  • a wet film formation method such as a printing method or a coating method can be used.
  • the sheet resistance as the anode is preferably several hundred ⁇ or less.
  • the film thickness depends on the material. Usually ⁇ ! It is selected in the range of ⁇ 1000 nm, preferably in the range of 10 nm to 200 nm.
  • the cathode a material having a low work function (4 eV or less) metal (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof as an electrode material is used.
  • electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium Aluminum, Lithium, Magnesium z Copper mixture, Magnesium Z Silver mixture, Magnesium Z Aluminum mixture, Magnesium Z Indium mixture, Aluminum Z Acid-Aluminum (Ai 2 o) mixture, Indium, Lithium
  • 3 Z aluminum mixture, rare earth metal, etc. are listed.
  • a mixture of an electron injectable metal and a second metal which is a stable metal having a larger work function value than this, for example, magnesium Z Silver mixture, magnesium Z aluminum mixture, magnesium Z indium mixture, aluminum Z acid-aluminum (Al o) mixture, lithium
  • 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 the cathode is several hundred ⁇ .
  • the preferred film thickness is usually ⁇ ! ⁇ 5 m, preferably 50 nm to 200 nm.
  • the emission luminance is improved, which is convenient.
  • a transparent or semi-transparent cathode After producing a film with a thickness of ⁇ 20 nm, 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 support substrate (hereinafter also referred to as a substrate, substrate, substrate, support, etc.) that can be used in the organic EL device of the present invention, there is no particular limitation on the type of glass, plastic, etc., and it is transparent. Or opaque. When taking out the supporting substrate side force light, the supporting substrate is preferably transparent.
  • Examples of the transparent support substrate preferably used include glass, quartz, and a transparent resin film.
  • a particularly preferable support substrate is a resin film capable of imparting flexibility to the organic EL element.
  • polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cellose diacetate, cenorelose triacetate, cenorelose acetate butyrate, cenole mouth.
  • Cellulose esters such as cellulose acetate propionate (CAP), cellulose acetate phthalate (TAC), cellulose nitrate, or their derivatives, polysalt vinylidene, polybulualcohol, polyethylenebulual alcohol, syndiotactic pot Restyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, polyether ketone, polyimide, polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide, polysulfones, polyetherimide, polyetherketoneimide, polyamide, fluorine resin, nylon, poly Examples thereof include methyl metatalylate, acrylic or polyarylates, Arton (trade name, manufactured by JSR) or Abel (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals), and Tatsuma cycloolefin-based resin.
  • CAP cellulose acetate propionate
  • TAC cellulose acetate phthalate
  • cellulose nitrate or their derivatives, polysalt vinylidene
  • the surface of the resin film may have an inorganic film, an organic film, or a noble coating film of both.
  • Water vapor permeability measured by a method according to JIS K 7129-1992. (25 ⁇ 0.5 ° C, relative humidity (90 ⁇ 2)% RH) is preferably a rare film with 0.01 gZ (m 2 '24h) or less, and JIS K 7126-1987 oxygen permeability was measured in a way that conforms to the, l X 10- 3 ml / ( m 2 '24hr'MPa) below, a water vapor permeability, 10- 5 gZ (m 2' 24h) or less following high It is preferably a nore film.
  • any material may be used as long as it has a function of suppressing entry of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen.
  • silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like may be used. it can.
  • the method for forming the barrier film is not particularly limited, for example, vacuum deposition, sputtering, reactive sputtering, molecular beam epitaxy, cluster ion beam, ion plating, plasma polymerization, atmospheric pressure Power capable of using a plasma polymerization method, a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, etc.
  • a method using an atmospheric pressure plasma polymerization method as described in JP-A No. 2004-68143 is particularly preferable. .
  • Examples of opaque support substrates include metal plates such as aluminum and stainless steel, and films. Examples thereof include a transparent resin substrate and a ceramic substrate.
  • the external extraction efficiency at room temperature of light emission of the organic EL device of the present invention is preferably 1% or more, more preferably 5% or more.
  • the external extraction quantum efficiency (%) the number of photons emitted to the outside of the organic EL element.
  • a hue improvement filter such as a color filter 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 may be used in combination.
  • the ⁇ max of light emission of the organic EL element is preferably 480 nm or less.
  • sealing means used in the present invention include a method of bonding a sealing member, an electrode, and a support substrate with an adhesive.
  • the sealing member may be a concave plate or a flat plate as long as it is disposed so as to cover the display region of the organic EL element. Further, transparency and electrical insulation are not particularly limited.
  • Specific examples include a glass plate, a polymer plate 'film, a metal plate' film, and the like.
  • the glass plate include soda-lime glass, norlium strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, norium borosilicate glass, and quartz.
  • the polymer plate include polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, polyether sulfide, and polysulfone.
  • Examples of the metal plate include stainless steel, iron, copper, aluminum, magnesium, nickel, zinc, chromium, titanium, molybdenum, silicon, germanium, and tantalum power, and one or more metal or alloy power selected. It is done.
  • a polymer film and a metal film can be preferably used because the device can be formed into a thin film.
  • the polymer film JIS K 7126- 19 87 oxygen permeability force 1 X 10 measured in compliance with the method in "3 ml / (m 2 - 24hr-MPa) hereinafter, compliant JIS K 7129- 1992 was measured by the method, the water vapor permeability preferably be (25 ⁇ 0. 5 ° C , relative humidity (90 ⁇ 2)% RH) is of 10- 5 g / (m 2 ⁇ 24h) or less ⁇
  • the sealing member is processed into a concave shape by sandblasting, chemical etching, or the like. Is called.
  • adhesives include photo-curing and thermosetting adhesives having reactive vinyl groups such as acrylic acid oligomers and methacrylic acid oligomers, and moisture-curing adhesives such as 2-cyanoacrylate esters. Can do.
  • an epoxy-based thermal and chemical curing type (two-component mixing) can be given.
  • hot-melt type polyamide, polyester, and polyolefin can be mentioned.
  • a force thione curing type ultraviolet curing epoxy resin adhesive can be mentioned.
  • the adhesive can be cured from room temperature to 80 ° C.
  • a desiccant may be dispersed in the adhesive.
  • a commercially available dispenser may be used to apply the adhesive to the sealing part, or it may be printed like screen printing.
  • the electrode and the organic layer may be coated on the outside of the electrode facing the support substrate with the organic layer interposed therebetween, and an inorganic or organic layer may be formed in contact with the support substrate to form a sealing film.
  • the material for forming the film may be any material as long as it has a function of suppressing intrusion of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen.
  • silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, etc. can be used.
  • the methods for forming these films are not particularly limited, for example, vacuum deposition, sputtering, reactive sputtering, molecular beam epitaxy, cluster ion beam, ion plating, plasma polymerization, An atmospheric pressure plasma polymerization method, a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used.
  • an inert gas such as nitrogen or argon or an inert liquid such as fluorinated hydrocarbon or silicon oil is used in the gas phase or liquid phase. It is preferable to inject. A vacuum is also possible. It is also possible to seal hygroscopic compounds inside.
  • Examples of the hygroscopic compound include metal oxides (for example, acid sodium, acid potassium, acid calcium, barium oxide, magnesium oxide, acid aluminum, etc.), sulfate (Eg, sodium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, cobalt sulfate, etc.), metal halides (eg, calcium chloride, magnesium chloride, cesium fluoride, titanium fluoride) Tantalum, cerium bromide, magnesium bromide, norium iodide, magnesium iodide, etc.), perchloric acids (eg, barium perchlorate, magnesium perchlorate, etc.), sulfates, metal halides and the like Of the perchloric acids, anhydrous salts are preferably used.
  • perchloric acids eg, barium perchlorate, magnesium perchlorate, etc.
  • anhydrous salts are preferably used.
  • a protective film or a protective plate may be provided outside the sealing film or the sealing film on the side facing the support substrate with the organic layer interposed therebetween.
  • the mechanical strength is not necessarily high. Therefore, it is preferable to provide such a protective film and a protective plate.
  • a material that can be used for this the same glass plate, polymer plate 'film, metal plate' film, etc. that are used for the sealing can be used. It is preferable to use a polymer film.
  • the organic EL element emits light inside the layer with a refractive index higher than that of air (refractive index is about 1.7 to 2.1), and only about 15% to 20% of the light generated in the light emitting layer can be extracted. It is generally said that there is nothing. This is because light incident on the interface (transparent substrate-air interface) at an angle ⁇ greater than the critical angle causes total reflection and cannot be extracted outside the device. This is because light undergoes total reflection with the substrate, the light is a transparent electrode, and is guided through the light emitting layer. As a result, the light escapes in the direction of the element side surface.
  • a technique for improving the light extraction efficiency for example, a method of forming irregularities on the surface of the transparent substrate to prevent total reflection at the interface between the transparent substrate and the air (US Pat. No. 4,774,435) ), A method for improving the efficiency by giving the substrate light condensing (Japanese Patent Laid-Open No. 63-314795), a method of forming a reflective surface on the side surface of the element (Japanese Patent Laid-Open No. 1-2220394) ), A method of forming an antireflection film by introducing a flat layer having an intermediate refractive index between the substrate and the light emitter (Japanese Patent Laid-Open No.
  • these methods may be used in combination with the organic EL device of the present invention.
  • a method of forming a diffraction grating can be preferably used.
  • the present invention can obtain an element having higher luminance or durability.
  • the low refractive index layer examples include air-mouthed gel, porous silica, magnesium fluoride, and fluorine-based polymer. Since the refractive index of the transparent substrate is generally about 1.5 to 1.7, the low refractive index layer preferably has a refractive index of about 1.5 or less. Further, it is preferably 1.35 or less.
  • the thickness of the low refractive index medium is preferably at least twice the wavelength in the medium. This is because the effect of the low refractive index layer is diminished when the thickness of the low refractive index medium is about the wavelength of light and the electromagnetic wave exuded by evanescent enters the substrate.
  • the method of introducing a diffraction grating into an interface or any medium that causes total reflection is characterized by a high effect of improving light extraction efficiency.
  • This method uses the property that the diffraction grating can change the direction of light to a specific direction different from refraction by so-called Bragg diffraction such as first-order diffraction and second-order diffraction.
  • Light that cannot be emitted due to total internal reflection between layers is diffracted by introducing a diffraction grating into any layer or medium (inside the transparent substrate or transparent electrode). The person who tries to take out the outside.
  • the diffraction grating to be introduced preferably has a two-dimensional periodic refractive index. This is because light emitted from the light-emitting layer is randomly generated in all directions, so a general one-dimensional diffraction grating having a periodic refractive index distribution only in one direction diffracts only light traveling in a specific direction. The light extraction efficiency does not increase so much. However, by making the refractive index distribution a two-dimensional distribution, the light traveling in all directions is diffracted, and the light extraction efficiency increases. [0163] As described above, the position where the diffraction grating is introduced may be in any of the layers or in the medium (in the transparent substrate or the transparent electrode), but is preferably in the vicinity of the organic light emitting layer where light is generated. .
  • the period of the diffraction grating is preferably about 1Z2 to about 3 times the wavelength of light in the medium.
  • the arrangement of the diffraction grating is preferably two-dimensionally repeated, such as a square lattice, a triangular lattice, or a honeycomb lattice.
  • the organic EL device of the present invention can be processed on a light extraction side of a substrate, for example, by providing a microlens array-like structure, or combined with a so-called condensing sheet, in a specific direction, for example, on the device light emitting surface.
  • a specific direction for example, on the device light emitting surface.
  • the brightness in a specific direction can be increased.
  • a quadrangular pyramid with a side of 30 ⁇ m and an apex angle of 90 degrees is arranged two-dimensionally on the light extraction side of the substrate.
  • One side is 10 / z m ⁇ : LOO / z m is preferred. If it is smaller than this, the effect of diffraction is generated, and if the color is too large, the thickness becomes thick, which is not preferable.
  • the light condensing sheet for example, a sheet that is put into practical use in an LED backlight of a liquid crystal display device can be used.
  • a brightness enhancement film (BEF) manufactured by Sumitomo 3EM may be used.
  • the shape of the prism sheet for example, the base material may be formed with stripes having a vertex angle of 90 degrees and a pitch of 50 111, a shape with rounded vertex angles, and a random pitch. It may be a changed shape or other shapes.
  • a light diffusing plate 'film may be used in combination with the light collecting sheet.
  • a diffusion film (light-up) manufactured by Kimoto Co., Ltd. can be used.
  • a method for producing an organic EL device comprising an anode / hole injection layer / hole transport layer Z light emitting layer Z electron transport layer Z electron injection layer Z cathode will be described.
  • a desired electrode material for example, a thin film having a material force for an anode is formed on a suitable substrate at 1 ⁇ m or less, preferably ⁇ !
  • An anode is formed by a method such as vapor deposition or sputtering so that a film thickness of ⁇ 200 nm is obtained.
  • a method for forming each of these layers there are a vapor deposition method, a wet process (spin coating method, casting method, ink jet method, printing method) and the like as described above.
  • film formation by a coating method such as a spin coating method, an ink jet method, and a printing method is preferable, and an inkjet method is particularly preferable.
  • a light emitting layer by a coating method using a solution in which the organometallic complex according to the present invention is dissolved or dispersed. I prefer to be! /.
  • the liquid medium for dissolving or dispersing the organometallic complex according to the present invention includes, for example, ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone, fatty acid esters such as ethyl acetate, and halogenated carbonization such as dichlorobenzene.
  • Organic solvents such as hydrogen, DMF and DMSO can be used.
  • a dispersion method it can disperse
  • a thin film that also has a material force for the cathode is formed thereon by 1 ⁇ m or less, preferably by a method such as vapor deposition or sputtering so that the film thickness is in the range of 50 nm to 200 nm.
  • the order of production may be reversed, and the cathode, the electron injection layer, the electron transport layer, the light emitting layer, the hole transport layer, the hole injection layer, and the anode may 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 anode as + and the cathode as one polarity.
  • An alternating voltage may be applied.
  • the AC waveform to be applied is arbitrary.
  • the organic EL element of the present invention can be used as a display device, a display, and various light sources.
  • lighting devices home lighting, interior lighting
  • watches Examples include, but are not limited to, liquid crystal backlights, billboard advertisements, traffic lights, light sources for optical storage media, light sources for electrophotographic copying machines, light sources for optical communication processors, light sources for optical sensors, etc. It can be effectively used as a backlight for liquid crystal display devices and as a light source for illumination.
  • patterning may be performed by a metal mask, an ink jet printing method, or the like as needed during film formation.
  • a metal mask In the case of patterning, only the electrode may be patterned, the electrode and the light emitting layer may be patterned, or in the production of an element that may be patterned on the entire layer, a conventionally known method Method can be used.
  • the organic EL device material H-1 of the present invention was synthesized as shown in the following reaction scheme 25]
  • 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)
  • ITO transparent electrode 100 mm X 100 mm X I. 1 mm thick ITO (indium tin oxide) filmed on lOOnm substrate ( ⁇ Techno Glass Co., Ltd. ⁇ 45)
  • a transparent support substrate with isopropyl alcohol Washed, dried with dry nitrogen gas, and UV ozone washed for 5 minutes.
  • This transparent support substrate is fixed to the substrate holder of a commercially available vacuum evaporation system, while 200 mg of ⁇ -NPD is placed in a molybdenum resistance heating boat, and m—as a host compound in another resistance heating boat made of molybdenum.
  • the heating boat containing 3 was energized and heated, and deposited on the hole blocking layer at a deposition rate of 0. InmZ seconds to further provide an electron transport layer having a thickness of 40 nm.
  • the substrate temperature during vapor deposition was room temperature.
  • each organic EL element after fabrication is covered with a glass case, a 300 ⁇ m thick glass substrate is used as a sealing substrate, and an epoxy photocurable adhesive is used as a sealant around the periphery. (Luxe Track LC0629B manufactured by Toagosei Co., Ltd.) is applied, and this is overlaid on the cathode and brought into close contact with the transparent support substrate. The glass substrate side force is also irradiated with UV light, cured, sealed, and 1. An illumination device as shown in FIG. 2 was formed and evaluated.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a lighting device, in which an organic EL element 101 is covered with a glass cover 102 (in the sealing operation with the glass cover, the organic EL element 101 is brought into contact with the atmosphere. Without using a glove box under a nitrogen atmosphere (in an atmosphere of high-purity nitrogen gas with a purity of 99.999% or higher).
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view of the lighting device.
  • 105 denotes a cathode
  • 106 denotes an organic EL layer
  • 107 denotes a glass substrate with a transparent electrode.
  • Glass cover 102 The interior is filled with nitrogen gas 108 and a water catching agent 109 is provided.
  • the organic EL devices 1-2 to 1-20 were produced in the same manner except that the light emitting host and the light emitting dopant material were changed as shown in Table 1.
  • 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.
  • Spectral radiance meter CS-1000 Minolta was used for the measurement.
  • the ITO transparent electrode was provided after patterning was performed on a substrate ( ⁇ Techno Glass Co., Ltd. ⁇ 45) formed by depositing ITO (indium tin oxide) on a glass substrate of 100 mm X 100 mm XI.1 mm as the anode.
  • 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 the substrate holder of a commercially available vacuum evaporation system, while 200 mg of ⁇ -NPD is placed in a molybdenum resistance heating boat, and CBP is added as a host compound to another molybdenum resistance heating boat. Put 200 mg into another molybdenum resistance heating boat, put 200 mg of BAlq, put another lOmg Ir (ppy) into another molybdenum resistance heating boat, and make another molybdenum
  • the heating boat containing CBP and Ir-1 was energized and heated, and co-deposited on the hole transport layer at a deposition rate of 0.2 nmZ second and 0.012 nm / second, respectively.
  • a light emitting layer with a thickness of 40 nm was provided.
  • the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.
  • the heating boat containing BAlq was energized and heated, and deposited on the light emitting layer at a deposition rate of 0. InmZ seconds to provide a hole blocking layer having a thickness of 10 nm.
  • the heated boat containing Alq was energized and heated, and co-deposited on the hole transport layer at a deposition rate of 0.2 nmZ second and 0.012 nm / second, respectively.
  • a light emitting layer with a thickness of 40 nm was provided.
  • the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.
  • the heating boat containing BAlq was energized and heated, and deposited on
  • the film was evaporated on the hole blocking layer at a deposition rate of 0. InmZ seconds, and an electron transport layer having a film thickness of 40 nm was further provided.
  • the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.
  • This element was sealed using a sealing can having the same method and structure as in Example 1 to produce a flat lamp.
  • Organic EL elements 2-2 to 2-15 were prepared in the same manner as in the preparation of organic EL element 2-1, except that the light emitting host material was changed as shown in Table 2.
  • the external extraction quantum efficiency and the emission lifetime are expressed as relative values with the organic EL element 2-1 as 100 respectively.
  • a ITO substrate 100 mm X 100 mm X I. 1 mm thick ITO (Indium Toxide) filmed on lOOnm substrate ( ⁇ Techno Glass Co., Ltd. ⁇ 45) was patterned, and then this ITO transparent electrode was provided.
  • 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 the substrate holder of a commercially available vacuum evaporation system. Meanwhile, 200 mg of ⁇ -NPD is placed in a molybdenum resistance heating boat, and m- as an electron blocking compound is placed in another resistance heating boat made of molybdenum.
  • the heating boat containing m-CP and 1-1 was energized and heated, and co-deposited on the electron blocking layer at a deposition rate of 0.2 nmZ seconds and 0.012 nmZ seconds, respectively, to obtain a film thickness of 40 nm.
  • a light emitting layer was provided.
  • the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature. Furthermore, before Balq entered
  • the heating boat was energized and heated, and was deposited on the light emitting layer at a deposition rate of 0. InmZ seconds to provide a hole blocking layer having a thickness of lOnm. On top of that, the heating bow containing Alq
  • an electron transport layer having a thickness of 40 nm was further formed by vapor deposition 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.
  • the organic EL device 3-1 was used as a host compound for the light-emitting layer, and CBP was replaced with the compound shown in Table 2 to form a host compound and used for the electron blocking layer.
  • CBP in Table 3 3-2 to 3-10 were fabricated in the same manner as the organic EL device 3-1, except that they were replaced with the compounds shown.
  • the organic EL devices 3-1 to 3-9 produced as follows were evaluated and the results are shown in Table 3.
  • a ITO substrate 100 mm X 100 mm X I. 1 mm thick ITO (Indium Toxide) filmed on lOOnm substrate ( ⁇ Techno Glass Co., Ltd. ⁇ 45) was patterned, and then this ITO transparent electrode was provided.
  • 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 the substrate holder of a commercially available vacuum evaporation system.
  • 200 mg of ⁇ NPD is placed in a molybdenum resistance heating boat, and m-CP is used as a host compound in another molybdenum resistance heating boat.
  • 200 mg of Alq is put in another molybdenum resistance heating boat, 200 mg of Alq is put in another resistance heating boat made of molybdenum, and 200 mg of Alq is put in another molybdenum resistance heating boat.
  • the heating boat containing a-NPD was heated by applying current to the transparent support substrate at a deposition rate of 0. InmZ seconds, and a hole transport layer having a thickness of 40 nm was provided. Further, the heating boat containing m-CP was heated by energization, and was deposited on the hole transport layer at a deposition rate of 0. InmZ seconds to provide an electron blocking layer having a thickness of lOnm.
  • the heating boat containing m-CP and 1-1 was energized and heated, and co-deposited on the electron blocking layer at a deposition rate of 0.2 nmZ seconds and 0.012 nmZ seconds, respectively, to obtain a film thickness of 40 nm.
  • a light emitting layer was provided.
  • the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.
  • the heating boat containing Balq was energized and heated, and deposited on the light emitting layer at a deposition rate of 0. InmZ seconds to provide a hole blocking layer having a thickness of lOnm.
  • an electron transport layer having a thickness of 40 nm was further formed by vapor deposition 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 device 41 For the preparation of organic EL device 41, it is used as a host compound for the light emitting layer.
  • the organic EL devices 4-1 to 4-5 produced as follows were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 4.
  • the electrode of the transparent electrode substrate of Example 1 was patterned to 20 mm x 20 mm, and then ⁇ -NPD was deposited to a thickness of 50 nm as a hole injection Z transport layer in the same manner as in Example 1 and further formed
  • the heating boat containing 1 and the boat containing 1 and the boat containing Ir 9 are energized independently to form a light-emitting host 1 and light-emitting dopants 1 1 and Ir 9 deposition rates.
  • the light emitting layer was provided by adjusting the thickness to 100: 5: 0.6 and depositing it to a thickness of 30 nm.
  • Balq was formed into an lOnm film to provide a hole blocking layer. Furthermore, Alq was deposited at 40nm.
  • An electron transport layer was provided.
  • This device was sealed using a sealing can having the same method and the same structure as in Example 1 to produce a flat lamp.

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Description

明 細 書
有機エレクト口ルミネッセンス素子材料、有機エレクト口ルミネッセンス素子
、表示装置及び照明装置
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材料、有機エレクト口ルミネッセンス素 子、表示装置及び照明装置に関する。
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（以下、 ELDという）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素子という）が挙げられる 。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。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 (エキシトン)を生成させ、このエキシトンが 失活する際の光の放出 (蛍光'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、さらに、自己発光型であるために視野角に富み、 視認性が高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 ら注目されている。
[0003] し力しながら、今後の実用化に向けた有機 EL素子においては、さらに低消費電力 で効率よく高輝度に発光する有機 EL素子の開発が望まれている。
[0004] 特許第 3093796号明細書では、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している。
[0005] また、特開昭 63— 264692号公報では、 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が、 特開平 3— 255190号公報では、 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等が知ら れている。
[0006] 以上のように、励起一重項力 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%であり、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（ r? 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力もの燐光発光を用いる有機 EL素子の報 告（M. A. Baldo et al. , nature, 395卷、 151— 154ページ（1998年））力され 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 、る。
[0008] 例えば M. A. Baldo et al. , nature, 403卷、 17号、 750— 753ページ（2000 年)、また米国特許第 6, 097, 147号明細書等にも開示されている。
[0009] 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 れる可能性があることから照明用途としても注目されている。
[0010] 例えば、 S. Lamansky et al. , J. Am. Chem. Soc. , 123卷， 4304ページ（2
001年)等においては、多くの化合物がイリジウム錯体系等重金属錯体を中心に合 成検討されている。
[0011] また、前述の M. A. Baldo et al. , nature, 403卷， 17号， 750— 753ページ（ 2000年）においては、ドーパントとして、トリス（2—フエ-ルビリジン）イリジウムを用い た検討がされている。
[0012] その他、 M. E. Tompson等は、 The 10th International Workshop on In organic and Organic Electroluminescence (EL ' 00、浜松)【こお ヽて、ド ~~ノヽ ントとして L Ir (acac)、例えば、 (ppy) Ir(acac)を、また、 Moon— Jae Youn. 0g、
2 2
Tetsuo Tsutsui等 ίま、や ίまり、 The 10th International Workshop on Ino rganic and Organic Electroluminescence (EL， 00、浜松)【こお ヽて、ド ~~ノ ントとして、トリス（2— (p—トリル)ピリジン)イリジウム (Ir(ptpy) ) , トリス（ベンゾ [h]キ
3
ノリン)イリジウム (Ir(bzq) )等を用いた検討を行っている（なおこれらの金属錯体は
3
一般にオルトメタル化イリジウム錯体と呼ばれて 、る。）。
[0013] また、前記、 S. Lamanskv et al. , J. Am. Chem. Soc. , 123卷， 4304ぺー ジ（2001年)等にぉ 、ても、各種イリジウム錯体を用いて素子化する試みがされて!/ヽ る。
[0014] 中心金属をイリジウムの代わりに白金としたオルトメタルイ匕錯体も注目されて 、る。こ の種の錯体に関しては、配位子に特徴を持たせた例が多数知られている（例えば、 特許文献 1〜5参照。）。
[0015] これらりん光発光ドーパントのホストイ匕合物として、 CBP、 m— CPに代表されるカル バゾール誘導体がよく知られている。し力しながら、青発光のホストとしては、 m-CP やそれらの誘導体が知られて ヽるが、効率と寿命を十分に満足するに至って 、な ヽ
。（例えば、特許文献 6及び 7参照。）。
特許文献 1 :特開 2002— 332291号公報
特許文献 2：特開 2002— 332292号公報
特許文献 3：特開 2002— 338588号公報
特許文献 4：特開 2002 - 226495号公報
特許文献 5：特開 2002— 234894号公報
特許文献 6：国際公開第 03Z080760号パンフレット
特許文献 7：国際公開第 04Z074399号パンフレット
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0016] 本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、新規な有機 E L素子材料を開発、提供し、該有機 EL素子材料を用いて、高発光効率を示し、且つ 、発光寿命の長い有機 EL素子、照明装置及び表示装置を提供することである。 課題を解決するための手段
[0017] 本発明の上記目的は、下記の構成 1〜14により達成された。
[0018] 1.支持基板上に少なくとも陽極、陰極を有し、該陽極と該陰極間に少なくとも 1層 の有機層を有する有機エレクト口ルミネッセンス素子において、
該有機層の少なくとも 1層が下記一般式 (1)で表わされる化合物を含有することを 特徴とする有機エレクト口ルミネッセンス素子。
[0019] [化 1]
Figure imgf000005_0001
[0020] 〔式中、 Rは、水素原子または置換基を表わし、 Arは、芳香族炭化水素基または芳
1
香族複素環基を表わし、 nは 0〜4の整数を表わす。〕
1
2.前記 Arが芳香族複素環基であ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。
[0021] 3.前記有機層の少なくとも 1層が、下記一般式 (2)で表わされる化合物を含有する 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。
[0022] [化 2] 一般式 (2)
Figure imgf000005_0002
[0023] 〔式中、 Rは、水素原子または置換基を表わし、 Xは、 0、 Sまたは— N (Ra) - (Raは
1
、水素原子、アルキル基、ァルケ-ル基、アルキ-ル基またはシクロアルキル基を表 わす。）を表し、 R〜R n
2 5は、各々水素原子または置換基を表わし、 n、 n、
1 3 5は、各々
0〜4の整数を表わし、 n、 nは、各々 0〜3の整数を表す。〕
2 4
4.前記一般式（2)の Xが Oまたは Sであることを特徴とする前記 3に記載の有機ェ レクト口ルミネッセンス素子。
[0024] 5.前記有機層が少なくとも一層の発光層を有し、該発光層が、前記一般式 (1)ま たは（2)で表わされる化合物を含有する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。
[0025] 6.前記有機層が少なくとも一層の電子阻止層を有し、該電子阻止層が、前記一般 式（1)または（2)で表わされる化合物を有することを特徴とする前記 1〜5の 、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。
[0026] 7.前記有機層が少なくとも一層の正孔阻止層を有し、該正孔阻止層が、前記一般 式（1)または（2)で表わされる化合物を有することを特徴とする前記 1〜6の 、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] 8.前記発光層がりん光発光性ドーパントを有することを特徴とする前記 5〜7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] 9.前記りん光発光性ドーパントの 0— 0バンド力 85nm以下であることを特徴とす る前記 8に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子。
[0029] 10. 白色に発光することを特徴とする前記 1〜9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。
[0030] 11.前記 1〜10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を有す ることを特徴とする表示装置。
[0031] 12.前記 1〜10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を有す ることを特徴とする照明装置。
[0032] 13.前記 12に記載の照明装置と、表示手段として液晶素子を備えたことを特徴と する表示装置。
[0033] 14.前記一般式（1)または（2)で表わされる化合物を含むことを特徴とする有機ェ レクト口ルミネッセンス素子材料。 発明の効果
[0034] 本発明により、有機 EL素子用材料、該有機 EL素子用材料を用いて、発光効率が 高ぐ且つ、長寿命 (発光寿命の長い)である有機 EL素子、照明装置および表示装 置を提供することができた。
図面の簡単な説明
[0035] [図 1]照明装置の概略図である。
[図 2]照明装置の断面図である。
符号の説明
[0036] 101 有機 EL素子 102 ガラスカバー
105 陰極
106 有機 EL層
107 透明電極付きガラス基板
108 窒素ガス
109 捕水剤
発明を実施するための最良の形態
[0037] 本発明の有機 EL素子は、上記一般式（1)または（2)で表される、新規の有機 EL 素子材料を用いることにより、高い発光効率及び発光寿命の長寿命化を達成するこ とができた。
[0038] 《有機 EL素子材料》
本発明の有機 EL素子材料について説明する。
[0039] 本発明の有機 EL素子材料は、上記一般式（1)または（2)で表される化合物を含む 新規の有機 EL素子材料であり、前記一般式（1)または（2)で表される化合物は、油 有機 EL素子材料中の少なくとも 50質量％を占めることが好ましぐ 100質量％の含 有量で用いてもよい。
[0040] 《一般式 (1)で表される化合物》
一般式（1)において、 Rで表されるは置換基としては、例えば、アルキル基 (例えば
1
、メチル基、ェチル基、プロピル基、イソプロピル基、 tert ブチル基、ペンチル基、 へキシル基、ォクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル 基等）、シクロアルキル基 (例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基等）、ァルケ
-ル基 (例えば、ビニル基、ァリル基等）、アルキニル基 (例えば、ェチュル基、プロパ ルギル基等)、芳香族炭化水素基 (芳香族炭素環基、芳香族炭化水素環基、ァリー ル基等ともいい、例えば、フエ-ル基、 p—クロ口フエ二ル基、メシチル基、トリル基、キ シリル基、ナフチル基、アントリル基、ァズレニル基、ァセナフテュル基、フルォレニル 基、フエナントリル基、インデュル基、ピレニル基、ビフヱ-リル基等）、芳香族複素環 基 (例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾ イミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジュル基、トリァゾリル基 (例えば、 1, 2, 4 トリァゾ 一ルー 1ーィル基、 1, 2, 3 トリァゾールー 1 ィル基等）、ォキサゾリル基、ベンゾ ォキサゾリル基、チアゾリル基、イソォキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、 チェ-ル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチェ-ル基、ジべ ンゾチェ-ル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリ-ル基、ジァザカルバゾリル 基 (前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置 き換わったものを示す）、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジ-ル基、キナゾリ -ル基、フタラジュル基等）、複素環基 (例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モ ルホリル基、ォキサゾリジル基等）、アルコキシ基 (例えば、メトキシ基、エトキシ基、プ 口ピルォキシ基、ペンチルォキシ基、へキシルォキシ基、ォクチルォキシ基、ドデシ ルォキシ基等）、シクロアルコキシ基 (例えば、シクロペンチルォキシ基、シクロへキシ ルォキシ基等）、ァリールォキシ基 (例えば、フエノキシ基、ナフチルォキシ基等）、ァ ルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、ェチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチ ォ基、へキシルチオ基、ォクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基 (例えば、シクロペンチルチオ基、シクロへキシルチオ基等）、ァリールチオ基 (例えば 、フエ-ルチオ基、ナフチルチオ基等）、アルコキシカルボ-ル基 (例えば、メチルォ キシカルボニル基、ェチルォキシカルボニル基、ブチルォキシカルボニル基、ォクチ ルォキシカルボ-ル基、ドデシルォキシカルボ-ル基等）、ァリールォキシカルボ- ル基（例えば、フエ-ルォキシカルボ-ル基、ナフチルォキシカルボ-ル基等）、スル ファモイル基（例えば、アミノスルホ -ル基、メチルアミノスルホ -ル基、ジメチルァミノ スルホ-ル基、ブチルアミノスルホ -ル基、へキシルアミノスルホ -ル基、シクロへキ シルアミノスルホ -ル基、ォクチルアミノスルホ -ル基、ドデシルアミノスルホ-ル基、 フエ-ルアミノスルホ -ル基、ナフチルアミノスルホ -ル基、 2—ピリジルアミノスルホ- ル基等）、ァシル基（例えば、ァセチル基、ェチルカルボ-ル基、プロピルカルボ-ル 基、ペンチルカルボ-ル基、シクロへキシルカルボ-ル基、ォクチルカルポ-ル基、 2 ェチルへキシルカルボ-ル基、ドデシルカルポ-ル基、フエ-ルカルポ-ル基、ナ フチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、ァシルォキシ基 (例えば、ァセチル ォキシ基、ェチルカルボニルォキシ基、ブチルカルボニルォキシ基、ォクチルカルボ -ルォキシ基、ドデシルカルボ-ルォキシ基、フエ-ルカルポ-ルォキシ基等）、アミ ド基（例えば、メチルカルボ-ルァミノ基、ェチルカルボ-ルァミノ基、ジメチルカルボ -ルァミノ基、プロピルカルボ-ルァミノ基、ペンチルカルボ-ルァミノ基、シクロへキ シルカルボ-ルァミノ基、 2—ェチルへキシルカルボ-ルァミノ基、ォクチルカルボ- ルァミノ基、ドデシルカルポ-ルァミノ基、フエ-ルカルポ-ルァミノ基、ナフチルカル ボニルァミノ基等）、力ルバモイル基 (例えば、ァミノカルボ-ル基、メチルァミノカルボ -ル基、ジメチルァミノカルボ-ル基、プロピルアミノカルボ-ル基、ペンチルァミノ力 ルポ-ル基、シクロへキシルァミノカルボ-ル基、ォクチルァミノカルボ-ル基、 2—ェ チルへキシルァミノカルボ-ル基、ドデシルァミノカルボ-ル基、フエ-ルァミノカルボ -ル基、ナフチルァミノカルボ-ル基、 2—ピリジルァミノカルボニル基等）、ウレイド基 (例えば、メチルウレイド基、ェチルウレイド基、ペンチルゥレイド基、シクロへキシルゥ レイド基、ォクチルゥレイド基、ドデシルウレイド基、フ ニルウレイド基ナフチルゥレイ ド基、 2—ピリジルアミノウレイド基等）、スルフィエル基 (例えば、メチルスルフィエル基 、ェチルスルフィ-ル基、ブチルスルフィ-ル基、シクロへキシルスルフィ-ル基、 2— ェチルへキシルスルフィ-ル基、ドデシルスルフィ-ル基、フエ-ルスルフィ-ル基、 ナフチルスルフィエル基、 2—ピリジルスルフィエル基等）、アルキルスルホ -ル基（例 えば、メチルスルホ -ル基、ェチルスルホ -ル基、ブチルスルホ -ル基、シクロへキシ ルスルホ-ル基、 2—ェチルへキシルスルホ -ル基、ドデシルスルホ -ル基等）、ァリ 一ルスルホ -ル基またはへテロアリールスルホ -ル基（例えば、フエ-ルスルホ-ル 基、ナフチルスルホニル基、 2—ピリジルスルホニル基等）、アミノ基 (例えば、アミノ基 、ェチルァミノ基、ジメチルァミノ基、ブチルァミノ基、シクロペンチルァミノ基、 2—ェ チルへキシルァミノ基、ドデシルァミノ基、ァ-リノ基、ナフチルァミノ基、 2—ピリジル アミノ基等）、シァノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基 (例えば、トリメ チルシリル基、トリイソプロビルシリル基、トリフ -ルシリル基、フ -ルジェチルシリ ル基等)等が挙げられる。
[0041] 一般式（1)において、 Arで表される芳香族炭化水素基は、一般式（1)において、 R で表されるは置換基として用いられる芳香族炭化水素基と同義である。
1
[0042] 一般式（1)において、 Arで表される芳香族複素環基は、一般式（1)において、 R
1 で表されるは置換基として用いられる芳香族複素環基と同義である。 [0043] また、一般式（1)において、 Arとして好ましく用いられるのは、芳香族複素環基であ る。
[0044] 《一般式 (2)で表される化合物》
本発明の有機 EL素子材料に係る一般式 (2)で表される化合物について説明する
[0045] 一般式（2)において、 Rで表される置換基は、一般式（1)において、 Rで表される
1 1 は置換基と同義である。
[0046] 一般式（2)において、 Xが— N (Ra)—の場合、 Raで表されるアルキル基としては、 例えば、メチル基、ェチル基、プロピル基、イソプロピル基、 tert—ブチル基、ペンチ ル基、へキシル基、ォクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデ シル基等が挙げられる。これらは更に置換基を有して 、てもよ 、。
[0047] 一般式（2)において、 Xが— N (Ra)—の場合、 Raで表されるァルケ-ル基としては 、例えば、ビュル基、ァリル基、 1—プロべ-ル基、 2—ブテュル基、 1, 3—ブタジェ -ル基、 2—ペンテニル基、イソプロべ-ル基等が挙げられる。これらは、更に置換基 を有していてもよい。
[0048] 一般式（2)において、 Xが— N (Ra)—の場合、 Raで表されるアルキ-ル基としては 、例えば、ェチュル基、プロパルギル基等が挙げられる。これらは更に置換基を有し ていてもよい。
[0049] 一般式（2)において、 Xが一 N (Ra)—の場合、 Raで表されるシクロアルキル基とし ては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基等が挙げられる。これらは更に置 換基を有していてもよい。
[0050] 以下に、本発明の有機 EL素子材料に係る、一般式（1)または（2)で表される化合 物の具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。
[0051] [化 3]
剛 [seoo]
Figure imgf000011_0001
卜 H
610090/ LOOZdT/lDd 988 動0 OAV
置 §s
Figure imgf000012_0001
H-
[9^ ] [ 00]
Figure imgf000013_0001
610090/ LOOZdT/lDd ZY 988 動0 OAV
Figure imgf000014_0001
Figure imgf000015_0001
//:/ O 6ί0090/-00ί1£ 988ίεϊ/-00ίAV
Figure imgf000016_0001
§OOS
Figure imgf000017_0001
[0058] [化 10] H -27
Figure imgf000018_0001
[0059] 上記一般式（1)または（2)で表される化合物の合成は、当該業者周知の合成法を 適用または参照（例えば、後述するホスト化合物において記載の公知文献等）して合 成することが出来る。
[0060] 《有機 EL素子の構成層》
本発明の有機 EL素子の構成層について説明する。本発明において、有機 EL素 子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
[0061] (i)陽極 Z発光層 Z電子輸送層 Z陰極
(ii)陽極 Z正孔輸送層 Z発光層 Z電子輸送層 Z陰極
(iii)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
(iv)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
本発明の有機 EL素子においては、青色発光層の発光極大波長は 430ηπ！〜 480 nmにあるものが好ましぐ緑色発光層は発光極大波長が 510nm〜550nm、赤色発 光層は発光極大波長が 600ηπ！〜 640nmの範囲にある単色発光層であることが好 ましぐこれらを用いた表示装置であることが好ましい。また、これらの少なくとも 3層の 発光層を積層して白色発光層としたものであってもよい。更に、発光層間には非発光 性の中間層を有して 、てもよ 、。本発明の有機 EL素子としては白色発光層であるこ とが好ましぐこれらを用いた照明装置であることが好ましい。
[0062] 本発明の有機 EL素子を構成する各層につ ヽて説明する。
[0063] 《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 、。
[0064] 発光層の膜厚の総和は特に制限はないが、膜の均質性や、発光時に不必要な高 電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点 から、 2ηπι〜5 /ζ πιの範囲に調整することが好ましぐさらに好ましくは 2nm〜200n mの範囲に調整され、特に好ましくは、 ΙΟηπ！〜 20nmの範囲である。
[0065] 発光層の作製には、後述する発光ドーパントやホストイ匕合物を、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。
[0066] 本発明の有機 EL素子の発光層には、ホスト化合物と、発光ドーパント（リン光ドー パント、リン光発光性ドーパントともいう）や蛍光ドーパント等の少なくとも 1種類とを含 有することが好ましい。
[0067] (ホスト化合物 (発光ホスト等とも 、う） )
本発明に用いられるホストイ匕合物にっ 、て説明する。
[0068] ここで、本発明においてホストイ匕合物とは、発光層に含有される化合物の内でその 層中での質量比が 20%以上であり、且つ室温（25°C)においてリン光発光のリン光 量子収率が、 0. 1未満の化合物と定義される。好ましくはリン光量子収率が 0. 01未 満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での質量比が 20%以 上であることが好ましい。
[0069] ホストイ匕合物としては、公知のホストイ匕合物を単独で用いてもよぐまたは複数種併 用して用いてもよい。ホストイ匕合物を複数種用いることで、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、後述する発光ドーパ ント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。
[0070] また、本発明に用いられる発光ホストとしては、従来公知の低分子化合物でも、繰り 返し単位をもつ高分子化合物でもよぐビュル基やエポキシ基のような重合性基を有 する低分子化合物 (蒸着重合性発光ホスト)でもよ ヽ。
[0071] 併用してもよい公知のホストイ匕合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ 、且つ発光の長波長化を防ぎ、なお且つ高 Tg (ガラス転移温度)である化合物が好 ましい。
[0072] 公知の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いる化合物が挙 げられる。
[0073] 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。
[0074] (発光ドーパント）
本発明に係る発光ドーパントにっ 、て説明する。
[0075] 本発明に係る発光ドーパントとしては、蛍光ドーパント (蛍光性ィ匕合物とも 、う）、り ん光発光性ドーパント（リン光発光体、リン光性化合物、リン光発光性化合物、リン光 性ドーパント等ともいう）を用いることができるが、より発光効率の高い有機 EL素子を 得る観点力もは、本発明の有機 EL素子の発光層や発光ユニットに使用される発光ド 一パント（単に、発光材料ということもある）としては、上記のホスト化合物を含有すると 同時に、りん光発光性ドーパントを含有することが好ましい。
[0076] (りん光発光性ドーパント）
本発明に係るりん光発光性ドーパントにっ 、て説明する。
[0077] 本発明に係るりん光発光性ドーパントは、励起三重項力もの発光が観測される化合 物であり、具体的には、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 率力 25°Cにおいて 0. 01以上の化合物であると定義される力 好ましいリン光量子 収率は 0. 1以上である。
[0078] 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、本発明に係るりん光発光性ドーパントは、任意の溶媒のいずれか にお 、て上記リン光量子収率 (0. 01以上）が達成されればよ!、。
[0079] りん光発光性ドーパント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、このエネルギーをりん光発光性ドーパントに移動させることでりん光発光性ドーパ ントからの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはりん光発光性ドーパントが キャリアトラップとなり、りん光発光性ドーパント上でキャリアの再結合が起こりりん光発 光性ドーパント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、りん光発光性ドーパント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 、ことが条件である。
[0080] りん光発光性ドーパントは、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。
[0081] 本発明に係るりん光発光性ドーパントとしては、好ましくは元素の周期表で 8〜10 族の金属を含有する錯体系化合物であり、さらに好ましくはイリジウム化合物、ォスミ ゥム化合物、または白金化合物（白金錯体系化合物）、希土類錯体であり、中でも最 も好まし 、のはイリジウム化合物である。
[0082] 以下に、りん光発光性ドーパントとして用いられる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、 170
4〜1711に記載の方法等により合成できる。
[0083] [化 11]
Figure imgf000022_0001
[0084] [化 12] —11 1-12
Figure imgf000023_0001
]
Figure imgf000024_0001
[0086] [化 14] [3ΐ^ ] 800]
Figure imgf000025_0001
610090/ LOOZdT/lDd z 988 動0 OAV
Figure imgf000026_0001
Figure imgf000027_0001
[0089] [化 17] [8ΐ^ ] [0600]
Figure imgf000028_0001
610090/ LOOZdT/lDd LZ 988 動0 OAV [6ΐ^ ] [1600]
Figure imgf000029_0001
83 988 動0 OAV lr-1 ir-2
Figure imgf000030_0001
0]
Figure imgf000031_0001
[0093] [化 21]
Figure imgf000032_0001
[0094] [化 22]
Figure imgf000033_0001
[0095] [化 23]
Rh - 1 Rh -2 Rh -3
Figure imgf000033_0002
[0096] (蛍光ドーパント (蛍光性ィ匕合物とも 、う） )
蛍光ドーパント (蛍光性ィ匕合物）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、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチル ベン系色素、ポリチオフ ン系色素、または希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
[0097] 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。 [0098] 《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、上記の如く陽極と 発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在 させてちょい。
[0099] 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。
[0100] 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
[0101] 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 がその膜厚は 0. lnm〜5 mの範囲が好ましい。
[0102] 《阻止層：正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、上記の如く有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けら れるものである。例えば、特開平 11 204258号公報、同 11— 204359号公報、及 び「有機 EL素子とその工業化最前線（ 1998年 11月 30日ェヌ'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。
[0103] 正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有し、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力 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。また、 後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係わる正孔阻止層として用い ることがでさる。
[0104] 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ことが好 ましい。
[0105] 正孔阻止層には、前述のホストイ匕合物として挙げたァザカルバゾール誘導体を含 有することが好ましい。
[0106] また、本発明においては、複数の発光色の異なる複数の発光層を有する場合、そ の発光極大波長が最も短波にある発光層が、全発光層中、最も陽極に近いことが好 ましいが、このような場合、該最短波層と該層の次に陽極に近い発光層との間に正孔 阻止層を追加して設けることが好ましい。更には、該位置に設けられる正孔阻止層に 含有される化合物の 50質量％以上が、前記最短波発光層のホスト化合物に対しそ のイオン化ポテンシャルが 0. 3eV以上大き!/、ことが好まし!/、。
[0107] イオンィ匕ポテンシャルは化合物の HOMO (最高被占分子軌道）レベルにある電子 を真空準位に放出するのに必要なエネルギーで定義され、例えば下記に示すような 方法により求めることができる。
[0108] (1)米国 Gaussian社製の分子軌道計算用ソフトウェアである Gaussian98 (Gauss ian98、 Revision A. 丄 1. 4, M. J. Frisch, et al, Lraussian, Inc. , Pittsburg h PA, 2002. )を用い、キーワードとして B3LYPZ6— 31G *を用いて構造最適 化を行うことにより算出した値 (eV単位換算値)の小数点第 2位を四捨五入した値とし てイオン化ポテンシャルを求めることができる。この計算値が有効な背景には、この手 法で求めた計算値と実験値の相関が高いためである。
[0109] (2)イオンィ匕ポテンシャルは光電子分光法で直接測定する方法により求めることも できる。例えば、理研計器社製の低エネルギー電子分光装置「Model AC— 1」を 用いて、あるいは紫外光電子分光として知られて 、る方法を好適に用いることができ る。
[0110] 一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、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。また、後述 する正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明 に係る正孔阻止層、電子輸送層の膜厚としては、好ましくは 3ηπ！〜 lOOnmであり、 更に好ましくは 5ηπ！〜 30nmである。
[0111] 《正孔輸送層》
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料力 なり、広い意味で 正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数 層設けることができる。
[0112] 正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有す るものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリァゾール誘導体 、ォキサジァゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ビラ ゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フ -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。
[0113] 正孔輸送材料としては上記のものを使用することができる力 ボルフイリンィ匕合物、 芳香族第 3級ァミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第 3級アミンィ匕合 物を用いることが好ましい。
[0114] 芳香族第 3級アミンィ匕合物及びスチリルアミンィ匕合物の代表例としては、 N, N, N ' , N' —テトラフエニル一 4, 4' —ジァミノフエ-ル； N, N' —ジフエ-ル一 N, N ' —ビス（3—メチルフエ-ル）一〔1, 1' —ビフエ-ル〕一 4, 4' —ジァミン（TPD) ; 2, 2 ビス（4 ジ一 p トリルァミノフエ-ル）プロパン； 1, 1—ビス（4 ジ一 p トリ ルァミノフエ-ル）シクロへキサン； N, N, N' , N' —テトラ一 p トリル一 4, 4' - ジアミノビフエ-ル； 1 , 1 ビス（4 ジ一 p トリルァミノフエ-ル） 4 フエ-ルシク 口へキサン；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 —p トリルァミノフエ-ル）フエ-ルメタン； N, N' —ジフエ-ル一 N, N' —ジ（4— メトキシフエ-ル） 4, 4' ージアミノビフエニル； N, N, N' , N' —テトラフエ-ル —4, 4' ージアミノジフエ-ルエーテル； 4, 4' ビス（ジフエ-ルァミノ）クオ一ドリフ ェ -ル； N, N, N トリ（p トリル）ァミン； 4— (ジ— p トリルァミノ）— 4' —〔4— (ジ —p トリルァミノ）スチリル〕スチルベン； 4— N, N ジフエ-ルァミノ—（2 ジフエ- ルビ-ル）ベンゼン； 3—メトキシ一 4' — N, N ジフエニルアミノスチルベンゼン； N フエ-ルカルバゾール、更には米国特許第 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〔N—（1ーナ フチル） N フエ-ルァミノ〕ビフヱ-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' , A" —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（MTD ATA)等が挙げられる。
[0115] 更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とし た高分子材料を用いることもできる。また、 P型— 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。
[0116] また、特開平 11— 251067号公報、 J. Huang et. al.著文献 (Applied Physic s Letters 80 (2002) , p. 139)に記載されているような、所謂 p型正孔輸送材料 を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることから これらの材料を用いることが好まし!/、。
[0117] 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。正孔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 5nm〜200nmである。この正孔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 、。
[0118] また、不純物をドープした p性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例とし ては、特開平 4— 297076号公報、特開 2000— 196140号公報、同 2001— 1021 75号公報の各公報、 J. Appl. Phys. , 95, 5773 (2004)等に記載されたものが挙 げられる。
[0119] 本発明においては、このような ρ性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電 力の素子を作製することができるため好ましい。 [0120] 《電子輸送層》
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料力 なり、広い意味で電子注入 層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層または複数層設けるこ とがでさる。
[0121] 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 ぉ 、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。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。
[0122] 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 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 一も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 力 S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。
[0123] 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 、。
[0124] また、不純物をドープした n性の高い電子輸送層を用いることもできる。その例とし ては、特開平 4— 297076号公報、同 10— 270172号公報、特開 2000— 196140 号公報、同 2001— 102175号公報、 Appl. Phys. , 95, 5773 (2004)等に記載 されたものが挙げられる。
[0125] 本発明においては、このような η性の高い電子輸送層を用いることがより低消費電 力の素子を作製することができるため好ましい。
[0126] 《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 (IT O)、 SnO、 ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。
2
[0127] また、 IDIXO (In O -ZnO)等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いても
2 3
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 m以上程度）、上記電極物質の蒸着ゃス ノ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。
[0128] あるいは、有機導電性ィ匕合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方 式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。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 Ω Ζ口以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよる力 通常、 ΙΟηπ！〜 1000 nmの範囲、好ましくは 10nm〜 200nmの範囲で選ばれる。
[0129] 《陰極》
一方、陰極としては仕事関数の小さ ヽ (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 (Ai 2 o )混合物、インジウム、リチウム
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 (Al 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。
[0130] また、陰極としてのシート抵抗は数百 Ω Ζ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。
[0131] 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。
[0132] 《支持基板》
本発明の有機 EL素子に用いることのできる支持基板 (以下、基体、基板、基材、支 持体等とも言う）としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなぐまた透 明であっても不透明であってもよい。支持基板側力 光を取り出す場合には、支持基 板は透明であることが好まし 、。
[0133] 好ましく用いられる透明な支持基板としては、ガラス、石英、透明榭脂フィルムを挙 げることができる。特に好ましい支持基板は、有機 EL素子にフレキシブル性を与える ことが可能な榭脂フィルムである。
[0134] 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)等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セル口 ースジアセテート、セノレローストリアセテート、セノレロースアセテートブチレート、セノレ口 ースアセテートプロピオネート（CAP)、セルロースアセテートフタレート（TAC)、セル ロースナイトレート等のセルロースエステル類またはそれらの誘導体、ポリ塩ィ匕ビユリ デン、ポリビュルアルコール、ポリエチレンビュルアルコール、シンジォタクティックポ リスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン榭脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケ トン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（PES)、ポリフエ-レンスルフイド、ポリスルホン 類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素榭脂、ナイロン、ポ リメチルメタタリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン (商品名 JSR社製） あるいはアベル (商品名三井化学社製) 、つたシクロォレフイン系榭脂等を挙げら れる。
[0135] 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ノヽイブリツド被 膜が形成されていてもよぐ JIS K 7129— 1992に準拠した方法で測定された、水 蒸気透過度（25 ±0. 5°C、相対湿度（90± 2) %RH)が 0. 01gZ (m2' 24h)以下の ノ リア性フィルムであることが好ましぐ更には、 JIS K 7126— 1987に準拠した方 法で測定された酸素透過度が、 l X 10—3ml/ (m2' 24hr'MPa)以下、水蒸気透過 度が、 10— 5gZ (m2' 24h)以下以下の高ノ リア性フィルムであることが好ましい。
[0136] バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入 を抑制する機能を有する材料であればよぐ例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化 珪素等を用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と 有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積 層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい
[0137] バリア膜の形成方法については特に限定はなぐ例えば、真空蒸着法、スパッタリ ング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、 イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマ CVD法 、レーザー CVD法、熱 CVD法、コーティング法等を用いることができる力 特開 200 4— 68143号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に 好ましい。
[0138] 不透明な支持基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板、フィルムゃ不 透明榭脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。
[0139] 本発明の有機 EL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。ここに、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 100である。
[0140] 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。
[0141] 《封止》
本発明に用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接 着剤で接着する方法を挙げることができる。
[0142] 封止部材としては、有機 EL素子の表示領域を覆うように配置されておればよぐ凹 板状でも平板状でもよい。また透明性、電気絶縁性は特に問わない。
[0143] 具体的には、ガラス板、ポリマー板'フィルム、金属板'フィルム等が挙げられる。ガ ラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、ノ リウム 'ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス 、アルミノケィ酸ガラス、ホウケィ酸ガラス、ノ リウムホウケィ酸ガラス、石英等を挙げる ことができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレ フタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。
[0144] 金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、 クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタル力 なる群力 選ば れる一種以上の金属または合金力もなるものが挙げられる。
[0145] 本発明においては、素子を薄膜ィ匕できるということからポリマーフィルム、金属フィル ムを好ましく使用することができる。更には、ポリマーフィルムは、 JIS K 7126- 19 87に準拠した方法で測定された酸素透過度力 1 X 10"3ml/ (m2- 24hr-MPa)以 下、 JIS K 7129— 1992に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（25±0. 5 °C、相対湿度（90 ± 2) %RH)が 10— 5g/ (m2 · 24h)以下のものであることが好まし ヽ
[0146] 封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使 われる。接着剤として具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマー の反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、 2 シァノアクリル酸エス テル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。
[0147] また、エポキシ系等の熱及びィ匕学硬化型（二液混合)を挙げることができる。また、 ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフインを挙げることができる。また、力 チオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ榭脂接着剤を挙げることができる。
[0148] 尚、有機 EL素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から 80°Cまでに接 着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよ い。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリー ン印刷のように印刷してもよ 、。
[0149] また、有機層を挟み支持基板と対向する側の電極の外側に該電極と有機層を被覆 し、支持基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にで きる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらす ものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよぐ例えば、酸化珪素、二酸ィ匕 珪素、窒化珪素等を用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するために、これ ら無機層と有機材料カゝらなる層の積層構造を持たせることが好ましい。
[0150] これらの膜の形成方法については、特に限定はなぐ例えば真空蒸着法、スパッタ リング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法 、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマ CVD 法、レーザー CVD法、熱 CVD法、コーティング法等を用いることができる。
[0151] 封止部材と有機 EL素子の表示領域との間隙には、気相及び液相では、窒素、ァ ルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入 することが好ましい。また真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性ィ匕合物を 封人することちでさる。
[0152] 吸湿性ィ匕合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸ィ匕ナトリウム、酸ィ匕カリウム 、酸ィ匕カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸ィ匕アルミニウム等）、硫酸塩（ 例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属 ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タ ンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化ノリウム、沃化マグネシウム等）、過塩 素酸類 (例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等)等が挙げられ、硫酸 塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類にぉ 、ては無水塩が好適に用いられる。
[0153] 《保護膜、保護板》
有機層を挟み支持基板と対向する側の前記封止膜、あるいは前記封止用フィルム の外側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けてもよ い。特に封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずし も高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用するこ とができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板'フィル ム、金属板'フィルム等を用いることができる力 軽量且つ薄膜ィ匕ということからポリマ 一フィルムを用いることが好まし 、。
[0154] 《光取り出し》
有機 EL素子は空気よりも屈折率の高い (屈折率が 1. 7〜2. 1程度)層の内部で発 光し、発光層で発生した光のうち 15%から 20%程度の光しか取り出せないことがー 般的に言われている。これは、臨界角以上の角度 Θで界面 (透明基板と空気との界 面）に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明 電極な 、し発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極な 、し発 光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。
[0155] この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸 を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法 (米国特許第 4, 774, 435号 明細書)、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法 (特開昭 63— 31 4795号公報）、素子の側面等に反射面を形成する方法 (特開平 1— 220394号公 報)、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成 する方法 (特開昭 62— 172691号公報)、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率 を持つ平坦層を導入する方法 (特開 2001— 202827号公報)、基板、透明電極層 や発光層のいずれかの層間 (含む、基板と外界間）に回折格子を形成する方法 (特 開平 11― 283751号公報)等がある。
[0156] 本発明においては、これらの方法を本発明の有機 EL素子と組み合わせて用いるこ とができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方 法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間 (含む、基板と外界間） に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。
[0157] 本発明はこれらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度あるいは耐久性に優 れた素子を得ることができる。
[0158] 透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成する と、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど外部への取り出し効率が 高くなる。
[0159] 低屈折率層としては、例えば、エア口ゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ 素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に 1. 5〜1. 7程度であるの で、低屈折率層は屈折率がおよそ 1. 5以下であることが好ましい。また、更に 1. 35 以下であることが好ましい。
[0160] また、低屈折率媒質の厚みは媒質中の波長の 2倍以上となるのが望ましい。これは 低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波 が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。
[0161] 全反射を起こす界面もしくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光 取り出し効率の向上効果が高 、と 、う特徴がある。この方法は回折格子が 1次の回 折や 2次の回折といった所謂ブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の 向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち層間での全 反射等により外に出ることができない光を、いずれかの層間もしくは、媒質中 (透明基 板内や透明電極内）に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そう とするちのである。
[0162] 導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは 発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周 期的な屈折率分布を持っている一般的な 1次元回折格子では、特定の方向に進む 光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。しかしながら、屈折率分 布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り 出し効率が上がる。 [0163] 回折格子を導入する位置としては前述の通り、いずれかの層間もしくは媒質中（透 明基板内や透明電極内）でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が 望ましい。
[0164] このとき、回折格子の周期は媒質中の光の波長の約 1Z2〜3倍程度が好ましい。
[0165] 回折格子の配列は正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、 2 次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
[0166] 《集光シート》
本発明の有機 EL素子は基板の光取り出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ状の 構造を設けるように加工したり、あるいは所謂集光シートと組み合わせることにより、特 定方向、例えば、素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の 輝度を高めることができる。
[0167] マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が 30 μ mでその頂 角が 90度となるような四角錐を 2次元に配列する。一辺は 10 /z m〜： LOO /z mが好ま しい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付ぐ大きすぎると厚みが厚くなり 好ましくない。
[0168] 集光シートとしては、例えば、液晶表示装置の LEDバックライトで実用化されている ものを用いることが可能である。このようなシートとして、例えば、住友スリーェム社製 輝度上昇フィルム (BEF)等を用いることができる。プリズムシートの形状としては、例 えば、基材に頂角 90度、ピッチ 50 111の 状のストライプが形成されたものであって もよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の 形状であってもよい。
[0169] また、発光素子からの光放射角を制御するために、光拡散板'フィルムを集光シー トと併用してもよい。例えば、（株)きもと製拡散フィルム (ライトアップ)等を用いること ができる。
[0170] 《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電子輸送層 Z電子注入層 Z陰極からなる有機 EL素子の作製法につい て説明する。 [0171] 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。
[0172] 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、電子輸 送層、電子注入層、正孔阻止層の有機化合物薄膜を形成させる。
[0173] これら各層の形成方法としては、前記の如く蒸着法、ウエットプロセス (スピンコート 法、キャスト法、インクジェット法、印刷法)等があるが、均質な膜が得られやすぐ且 つピンホールが生成しにくい等の点から、本発明においてはスピンコート法、インクジ エツト法、印刷法等の塗布法による成膜が好ましぐ特にインクジェット法が好ましい。
[0174] 本発明においては、発光層の形成において、本発明に係る有機金属錯体を溶解ま たは分散した液を用いて塗布法により成膜することが好ましぐ特に塗布法力インクジ ヱット法であることが好まし！/、。
[0175] 本発明に係る有機金属錯体を溶解または分散する液媒体としては、例えば、メチル ェチルケトン、シクロへキサノン等のケトン類、酢酸ェチル等の脂肪酸エステル類、ジ クロ口ベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、 DMF、 DMSO等の有機溶媒を用いるこ とができる。また分散方法としては、超音波、高剪断力分散やメディア分散等の分散 方法により分散することができる。
[0176] 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、 50nm〜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。
[0177] また作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、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ょ 、。
[0178] 《用途》
本発明の有機 EL素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いる ことができる。発光光源として、例えば、照明装置 (家庭用照明、車内照明）、時計や 液晶用バックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光 源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するもの ではないが、特に液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用 いることがでさる。
[0179] 本発明の有機 EL素子においては、必要に応じ成膜時にメタルマスクやインクジエツ トプリンティング法等でパターユングを施してもよい。パターユングする場合は、電極 のみをパターユングしてもよいし、電極と発光層をパターユングしてもよいし、素子全 層をパターユングしてもよぐ素子の作製においては、従来公知の方法を用いること ができる。
[0180] 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 (コ-力ミノルタセンシング社製)で測定した結果を C IE色度座標に当てはめたときの色で決定される。
[0181] また、本発明の有機 EL素子が白色素子の場合には、白色とは、 2度視野角正面輝 度を上記方法により測定した際に、 lOOOCdZm2での CIE1931表色系における色 度力 ¾ =0. 33±0. 07、 Y=0. 33±0. 07の領域内にあることを言う。
実施例
[0182] 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。また、 実施例に用 ヽる化合物を下記に示す。
[0183] [化 24]
Figure imgf000049_0001
実施例 1
《有機 EL素子材料 H— 1の合成》
本発明の有機 EL素子材料 H— 1を下記の反応スキームに示すようにして合成した 25]
Figure imgf000050_0001
中間体 1 中間体 2
Figure imgf000050_0002
Figure imgf000050_0003
H- 1
(中間体 2の合成）
500mlの 3頭フラスコに、 24. 7gの中間体 1をカ卩え、窒素気流下、 THF (脱水） 300 mlをシリンジで注入した。これをアセトン Zドライアイスバスにて冷却し、— 60°C以下 で n—BuLi (l. 6モル ZL) 76. 2ml滴下した。—60°C以下で 1時間攪拌した後、トリ メトキシボラン 24. Ogと THF (脱水） 30mlの混合液を滴下した。この後、室温まで昇 温させた後、 2時間攪拌した。 [0187] 更に、 10%HC1溶液 (塩酸水溶液） 150mlを加え。その後分液漏斗に移し、水洗 3 回行った後、無水 MgSOを用いて脱水を行った。
4
[0188] MgSOをろ過後、濃縮して固化物を得た。これを、 n—へキサンで洗って、中間体
4
2を 10. 5g得た。
[0189] (中間体 4の合成）
500mlの 3頭フラスコに、 9. 5gの中間体 2と 10gの中間体 3をカ卩え、窒素気流下、 T HF250mlカロ免た。更に、 8. 5gの K COを水 75mlに溶力してカロ免、これに、 4. 5g
2 3
の Pd (PPh )を加えて、還流下 10時間反応させた。その後分液漏斗に移し、水洗 3
3 4
回行った後、 MgSO脱水を行った。 MgSOをろ過後、濃縮して固化物を得た。この
4 4
固化物をへキサン Z酢酸ェチル =8Zlを展開溶媒とした、シリカゲルクロマトグラフ ィ一にて、中間体 4を 5. 6g得た。
[0190] (H— 1の合成）
300ml の 3頭フラスコに、 3. 6gの中間体 4、 1. 2gの m—ジブロモベンゼン、ジメ チルァセ卜アミド 150ml、銅粉 0. 85g、 2. lgの K COを加え、内温 150。Cで 8時間
2 3
反応させた。この反応液に、水と酢酸ェチルを加え、分液漏斗に移し、有機層を 3回 行った後、 MgSO脱水を行った。 MgSOをろ過後、濃縮して固化物を得た。この固
4 4
化物をへキサン Z酢酸ェチル = loZiを展開溶媒とした、シリカゲルクロマトグラフィ 一にて、 1. lgの目的化合物 H— 1を得た。
[0191] 目的化合物の構造は、 NMRを用いて同定した。スペクトル測定条件と得られ たスペクトル情報を下記に示す。
[0192] 'H-NMR (400MHz, CDC1 )
3
8. 44 (2H, d) , 8. 26 (4H, m) , 8. 05 (2H, d) , 7. 92 (2H, m) , 7. 79 (6H, m) , 7. 68 (4H, d) , 7. 51 (4H, d) , 7. 50 (4H, m) , 7. 38 (4H, m)
実施例 2
《有機 EL素子 1 1〜15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 m—CPを 200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに Balqを 200mg入れ 、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに 1—1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、真空蒸着装置に取付けた。
3
[0193] 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、膜厚 40nmの 正孔輸送層を設けた。更に、 m—CPと 1—1の入った前記加熱ボートに通電してカロ 熱し、それぞれ蒸着速度 0. 2nmZ秒、 0. 012nm/秒で前記正孔輸送層上に共蒸 着して、膜厚 40nmの発光層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。 更に、 Balq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
3 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] 作製後の各有機 EL素子の非発光面をガラスケースで覆 、、厚み 300 μ mのガラス 基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材として、エポキシ系光硬化型接着 剤 (東亞合成社製ラックストラック LC0629B)を適用し、これを上記陰極上に重ねて 前記透明支持基板と密着させ、ガラス基板側力も UV光を照射して、硬化させて、封 止して、図 1、図 2に示すような照明装置を形成して評価した。
[0196] 図 1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 2は、照明装置の断面図を示し、図 2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 102 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。
[0197] 《有機 EL素子 1 2〜1 20の作製》
有機 EL素子 1 1の作製において、表 1に記載のように発光ホスト、発光ドーパント 材料を変更した以外は同様にして、有機 EL素子 1— 2〜1— 20を作製した。
[0198] 《有機EL素子1 1〜1 20の評価》
以下のようにして作製した有機 EL素子 1— 1〜1— 20の評価を行 、、その結果を 表 1に示す。
[0199] (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 (ミノルタ製)を用いた。
[0200] 表 1の外部取りだし量子効率の測定結果は、有機 EL素子 1— 15の測定値を 100と した時の相対値で表した。
[0201] (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。測定には分光放射輝度計 CS - 1000 (ミノルタ製)を用いた。
[0202] 得られた結果を表 1に示す。尚、表 1の寿命の測定結果は、有機 EL素子 1— 15を 1 00とした時の相対値で表した。
[0203] [表 1]
有機 EL ゲス ト化合物 ホスト化合物
外部取り出し収率 3f 備考
化合物 化合物
1 ― 1 1 ― 1 m— CP 100 100 比較例
1 一 2 1 一 2 m-CP 98 101 比較例
1 一 3 1 - 5 m— CP 105 90 比較例
1 —4 1 - 1 H一 1 130 140 本発明
1 ― 5 1 - 2 H - 1 126 145 本発明
1 ― 6 1 - 5 H - 1 122 134 本発明
1 ― 7 1 ― 1 H - 2 119 120 本発明
1 - 8 1 - 2 H- 2 110 119 本発明
1 一 9 1 一 1 H - 3 128 136 本発明
1 -10 1 - 2 H— 3 125 138 本発明
1 一 11 1 - 1 H- 5 125 121 本発明
1 一 12 1 - 2 H- 5 123 123 本発明
1 -13 1 ― 1 H -12 130 138 本発明
1 14 1 - 2 H -12 126 135 本発明
1 -15 1 -20 H - 1 120 120 本発明
1 —16 1 -20 H— 3 117 115 本発明
1 -17 1 -3t H― 1 119 123 本発明
1 —18 1 一 31 H-3 120 120 本発明
1 19 1 -20 m-CP 99 98 比較例
1 -20 1 一 31 m-CP 97 93 比較例
[0204] 表 1から、比較に比べて、本発明の有機 EL素子は、高発光効率、且つ、長寿命化 が達成されて 、ることが分力つた。
[0205] 実施例 2
《有機 E1素子 2—1の作製》
陽極として 100mm X 100mm XI.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 CBPを 200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに BAlqを 200mg入れ、 別のモリブデン製抵抗加熱ボートに Ir(ppy)を lOOmg入れ、更に別のモリブデン製
3
抵抗加熱ボートに Alqを 200mg入れ、真空蒸着装置に取付けた。
3
[0206] 次!、で、真空槽を 4 X 10— 4Paまで減圧した後、 α— 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、膜厚 40nmの 正孔輸送層を設けた。
[0207] 更に、 CBPと Ir— 1の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度 0. 2nmZ秒、 0. 012nm/秒で前記正孔輸送層上に共蒸着して、膜厚 40nmの発 光層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。更に、 BAlq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 10nm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
3
に通電して加熱し、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。
[0208] 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 2— 1を作製した。
この素子を実施例 1と同様な方法および同様な構造の封止缶を用いて封止し平面ラ ンプを作製した。
[0209] 《有機 EL素子 2— 2〜2— 18の作製》
有機 EL素子 2— 1の作製において、表 2に記載のように発光ホスト材料を変更した 以外は同様にして、有機 EL素子 2— 2〜2— 15を作製した。
[0210] 作製した有機 EL素子 2— 1〜2— 15を実施例 1と同様に評価し、得られた結果を表
2に示す。外部取りだし量子効率、発光寿命は、各々有機 EL素子 2— 1を 100とする 相対値で表した。
[0211] [表 2]
Figure imgf000055_0001
表 2から、比較例の有機 EL素子に比べ、本発明の有機 EL素子は、高い発光効率 かつ発光寿命の長寿命化が達成できることが明らかである。 [0213] 実施例 3
《有機 EL素子 3—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電子阻止化合 物として m— CPを lOOmg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 CBP200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに Balqを 200mg入れ、別 のモリブデン製抵抗加熱ボートに 1— 1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、真空蒸着装置に取付けた。
3
[0214] 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、膜厚 40nmの 正孔輸送層を設けた。更に、 m— CP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秒で正孔輸送層上に蒸着し、膜厚 lOnmの電子阻止層を設けた。 更に、 m— CPと 1—1の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速 度 0. 2nmZ秒、 0. 012nmZ秒で前記電子阻止層上に共蒸着して、膜厚 40nmの 発光層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。更に、 Balqの入った前
3 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
3
トに通電して加熱し、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。尚、蒸着時の基板温度は室温であった。
[0215] 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 3— 1を作製した。
[0216] 《有機 EL素子 3— 2〜3— 9の作製》
有機 EL素子 3— 1の作製にぉ 、て、発光層のホストイ匕合物として用いて 、る CBPを 表 2に示すィ匕合物に置き換えてホストイ匕合物とし、電子阻止層に用いた CBPを表 3に 示すィ匕合物に置き換えてた以外は有機 EL素子 3—1と同じ方法で 3— 2〜3— 10を 作製した。
[0217] 《有機 EL素子 3— 1〜3— 9の評価》
以下のようにして作製した有機 EL素子 3— 1〜3— 9の評価を行 、、その結果を表 3に示す。
[0218] [表 3]
Figure imgf000057_0001
[0219] 表 3から、比較例の有機 EL素子に比べ、本発明の有機 EL素子は、高い発光効率 かつ発光寿命の長寿命化が達成できることが明らかである。
[0220] 実施例 4
《有機 EL素子 4 1〜4 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 m—CPを 200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに Balqを 200mg入れ 、別のモリブデン製抵抗加熱ボートに 1—1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、真空蒸着装置に取付けた。
3
[0221] 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、膜厚 40nmの 正孔輸送層を設けた。更に、 m— CP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秒で正孔輸送層上に蒸着し、膜厚 lOnmの電子阻止層を設けた。 更に、 m— CPと 1—1の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速 度 0. 2nmZ秒、 0. 012nmZ秒で前記電子阻止層上に共蒸着して、膜厚 40nmの 発光層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。更に、 Balq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
3
トに通電して加熱し、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。
[0222] 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 4— 1を作製した。
[0223] 《有機 EL素子 4 2〜4 5の作製》
有機 EL素子 4 1の作製にぉ 、て、発光層のホストイ匕合物として用いて 、る m—C
Pを表 4に示すィ匕合物に置き換えてホストイ匕合物とし、正孔阻止層に用いた Balqを表
4に示す化合物に置き換えてた以外は有機 EL素子 4— 1と同じ方法で 4— 2〜4— 5 を作製した。
[0224] 《有機 EL素子 4 1〜4 5の評価》
以下のようにして作製した有機 EL素子 4— 1〜4— 5を実施例 1と同様に評価を行 い、その結果を表 4に示す。
[0225] [表 4]
Figure imgf000058_0001
表 4から、比較例の有機 EL素子に比べ、本発明の有機 EL素子は、高い発光効率 かつ発光寿命の長寿命化が達成できることが明らかである。 [0227] 実施例 5
実施例 1の透明電極基板の電極を 20mm X 20mmにパターユングし、その上に実 施例 1と同様に正孔注入 Z輸送層として α— NPDを 50nmの厚さで成膜し、更に化 1の入った前記加熱ボートと 1 1の入ったボートおよび Ir 9の入ったボートをそれ ぞれ独立に通電して発光ホストである化 1と発光ドーパントである 1 1および Ir 9の 蒸着速度が 100 : 5 : 0. 6〖こなるように調節し膜厚 30nmの厚さ〖こなるように蒸着し発 光層を設けた。
[0228] 次!、で、 Balqを lOnm成膜して正孔阻止層を設けた。更に、 Alqを 40nmで成膜し
3
電子輸送層を設けた。
[0229] 次に、真空槽を開け、電子注入層の上にステンレス鋼製の透明電極とほぼ同じ形 状の正方形穴あきマスクを設置し、陰極バッファ一層として弗化リチウム 0. 5nmおよ び陰極としてアルミニウム 1 lOnmを蒸着成膜した。
[0230] この素子を実施例 1と同様な方法および同様な構造の封止缶を用いて封止し平面 ランプを作製した。
[0231] この平面ランプに通電したところほぼ白色の光が得られ、照明装置として使用出来 ることが判った。尚、発光ホストを本発明の他の化合物に置き換えても同様に白色の 発光が得られることが判った。

Claims

請求の範囲 支持基板上に少なくとも陽極、陰極を有し、該陽極と該陰極間に少なくとも 1層の有 機層を有する有機エレクト口ルミネッセンス素子において、 該有機層の少なくとも 1層が下記一般式 (1)で表わされる化合物を含有することを 特徴とする有機エレクト口ルミネッセンス素子。
[化 1] 一般式
Figure imgf000060_0001
〔式中、 Rは、水素原子または置換基を表わし、 Arは、芳香族炭化水素基または芳 族複素環基を表わし、 nは 0〜4の整数を表わす。〕
1
[2] 前記 Arが芳香族複素環基であることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の有機 エレクトロノレミネッセンス素子。
[3] 前記有機層の少なくとも 1層が、下記一般式 (2)で表わされる化合物を含有すること を特徴とする請求の範囲第 1項または請求の範囲第 2項に記載の有機エレクト口ルミ ネッセンス素子。
[化 2]
'般式 (2)
Figure imgf000060_0002
〔式中、 Rは、水素原子または置換基を表わし、 Xは、 0、 Sまたは— N (Ra) 、水素原子、アルキル基、ァルケ-ル基、アルキ-ル基またはシクロアルキル基を表 わす。）を表し、 R〜Rは、各々水素原子または置換基を表わし、 n、 n、 nは、各々
2 5 1 3 5
0〜4の整数を表わし、 n、 nは、各々 0〜3の整数を表す。〕
2 4
[4] 前記一般式（2)の Xが Oまたは Sであることを特徴とする請求の範囲第 3項に記載の 有機エレクト口ルミネッセンス素子。
[5] 前記有機層が少なくとも一層の発光層を有し、該発光層が、前記一般式 (1)または（
2)で表わされる化合物を含有することを特徴とする請求の範囲第 1項〜請求の範囲 第 4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。
[6] 前記有機層が少なくとも一層の電子阻止層を有し、該電子阻止層が、前記一般式 (1
)または（2)で表わされる化合物を有することを特徴とする請求の範囲第 1項〜請求 の範囲第 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。
[7] 前記有機層が少なくとも一層の正孔阻止層を有し、該正孔阻止層が、前記一般式 (1
)または（2)で表わされる化合物を有することを特徴とする請求の範囲第 1項〜請求 の範囲第 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。
[8] 前記発光層がりん光発光性ドーパントを有することを特徴とする請求の範囲第 5項〜 請求の範囲第 7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。
[9] 前記りん光発光性ドーパントの 0— 0バンド力 85nm以下であることを特徴とする請 求の範囲第 8項に記載の有機エレクト口ルミネッセンス素子。
[10] 白色に発光することを特徴とする請求の範囲第 1項〜請求の範囲第 9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。
[11] 請求の範囲第 1項〜請求の範囲第 10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。
[12] 請求の範囲第 1項〜請求の範囲第 10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。
[13] 請求の範囲第 12項に記載の照明装置と、表示手段として液晶素子を備えたことを特 徴とする表示装置。
[14] 前記一般式（1)または (2)で表わされる化合物を含むことを特徴とする有機エレクト口 ルミネッセンス素子材料。
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