WO2015186311A1 - 発光装置、電子機器および検査方法 - Google Patents

発光装置、電子機器および検査方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2015186311A1
WO2015186311A1 PCT/JP2015/002640 JP2015002640W WO2015186311A1 WO 2015186311 A1 WO2015186311 A1 WO 2015186311A1 JP 2015002640 W JP2015002640 W JP 2015002640W WO 2015186311 A1 WO2015186311 A1 WO 2015186311A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light emitting
light
layer
emitting device
group
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/002640
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
藤田 徹司
唯芽 濱出
Original Assignee
セイコーエプソン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by セイコーエプソン株式会社 filed Critical セイコーエプソン株式会社
Priority to EP15802371.3A priority Critical patent/EP3151299A4/en
Priority to CN201580029493.4A priority patent/CN106463633B/zh
Priority to US15/315,569 priority patent/US10367148B2/en
Publication of WO2015186311A1 publication Critical patent/WO2015186311A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H10K85/636Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising heteroaromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D513/00Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for in groups C07D463/00, C07D477/00 or C07D499/00 - C07D507/00
    • C07D513/02Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for in groups C07D463/00, C07D477/00 or C07D499/00 - C07D507/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D513/04Ortho-condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
    • C07F5/02Boron compounds
    • C07F5/022Boron compounds without C-boron linkages
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • C09K11/025Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor non-luminescent particle coatings or suspension media
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/44Testing lamps
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30Coordination compounds
    • H10K85/321Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3]
    • H10K85/322Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3] comprising boron
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/626Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing more than one polycyclic condensed aromatic rings, e.g. bis-anthracene
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
    • C07F5/02Boron compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1007Non-condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1014Carbocyclic compounds bridged by heteroatoms, e.g. N, P, Si or B
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1022Heterocyclic compounds bridged by heteroatoms, e.g. N, P, Si or B
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1074Heterocyclic compounds characterised by ligands containing more than three nitrogen atoms as heteroatoms
    • C09K2211/1081Heterocyclic compounds characterised by ligands containing more than three nitrogen atoms as heteroatoms with sulfur
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301Details of OLEDs
    • H10K2102/302Details of OLEDs of OLED structures
    • H10K2102/3023Direction of light emission
    • H10K2102/3035Edge emission
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301Details of OLEDs
    • H10K2102/351Thickness
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14Carrier transporting layers
    • H10K50/16Electron transporting layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons

Definitions

  • the present invention relates to a light emitting device, an electronic device, and an inspection method.
  • An organic electroluminescence element is a light emitting element having a structure in which at least one light emitting organic layer is interposed between an anode and a cathode.
  • organic EL element a light emitting element having a structure in which at least one light emitting organic layer is interposed between an anode and a cathode.
  • an electric field between the cathode and the anode electrons are injected into the light emitting layer from the cathode side and holes are injected from the anode side, and electrons and holes are injected into the light emitting layer. Recombination generates excitons, and when the excitons return to the ground state, the energy is emitted as light.
  • a light emitting element As such a light emitting element, one emitting light in the near infrared region exceeding 700 nm is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2), and in recent years, a light emitting element emitting surface light in such a near infrared region.
  • a light-emitting device such as a light source for biometric authentication that authenticates an individual using biometric information such as veins and fingerprints, and a near-infrared display for military use has been studied.
  • the light emitting device emits visible light
  • One of the objects of the present invention is a light-emitting device that can easily know whether or not it is defective in a pre-shipment inspection, an electronic device including such a light-emitting device, and an inspection method for inspecting whether or not the light-emitting device is defective. It is to provide.
  • the present invention can have the following configuration.
  • the light-emitting device of the present invention includes an anode, a cathode, a light-emitting layer that is provided between the anode and the cathode, and emits light in the near-infrared region when energized between the anode and the cathode. And a visible light of 5 cd / m 2 or more is emitted when a current density of 300 mA / cm 2 or less is passed between the anode and the cathode.
  • the light emitting device emits visible light of 5 cd / m 2 or more, it is possible to easily know whether or not the product is defective by observing the visible light in the pre-shipment inspection.
  • the light emitting layer includes a light emitting material and a host material for holding the light emitting material.
  • the light emitting layer can emit light in both the near infrared region and the visible light region by appropriately combining the light emitting material and the host material.
  • the light emitting material is a compound represented by the following general formula (IRD-1), a compound represented by the following general formula (IRD-2), or a compound represented by the following general formula (IRD-3) And at least one of compounds represented by the following general formula (IRD-4).
  • each R independently represents an aryl group, an arylamino group, a triarylamine, or a group containing at least one of these derivatives.
  • each R independently represents an aryl group, an arylamino group, a triarylamine, or a group containing at least one of these derivatives.
  • X represents a carbon atom or a nitrogen atom to which hydrogen is bonded
  • R represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group which may have a substituent.
  • each R independently represents a phenyl group, a thiophenyl group, a furyl group, or a group containing at least one of these derivatives.
  • the light emitting layer can emit light in the near infrared region.
  • the host material preferably contains a compound represented by the following formula IRH-1.
  • n represents a natural number of 1 to 12, and R independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group which may have a substituent, or an arylamino group.
  • the light emitting layer can be a layer that emits visible light, and specifically, can emit green light.
  • the content of the light emitting material in the light emitting layer is preferably 4.0 wt% or less.
  • carriers injected into the light emitting layer can be used not only for recombination with the light emitting material but also for recombination with the host material. Two or more visible lights can be reliably emitted. In addition, the balance between the light emitting efficiency and the lifetime of the light emitting element can be made excellent.
  • the light emitting element preferably includes an electron transport layer provided between the light emitting layer and the cathode.
  • an electron carrying layer is applicable as a layer which light-emits visible light.
  • the electron transport layer includes a compound having an anthracene skeleton.
  • the electron transport layer can be a layer that emits visible light, and specifically, can emit blue light.
  • the thickness of the electron transport layer is preferably 20 nm or more and 200 nm or less. Thereby, the light emitting element surely emits visible light of 5 cd / m 2 or more.
  • the thickness of the light emitting layer is preferably 5 nm or more and 100 nm or less. Thereby, the light emitting element surely emits visible light of 5 cd / m 2 or more.
  • An electronic apparatus includes the light emitting device according to the present invention. Since such an electronic device includes a light emitting device that is not defective, the electronic device is excellent in reliability.
  • a current density of 300 mA / cm 2 or less is passed between the anode and the cathode, and visible light of 5 cd / m 2 or more emitted is observed. It is characterized by inspecting. With such an inspection method, it is possible to easily know whether or not the light emitting device is defective.
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating a configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which an electronic device is applied. It is a graph which shows the emission spectrum of the light emitting element which concerns on Example 1,2.
  • FIG. 4 is a graph showing emission spectra of light emitting elements according to Examples 3 and 4; 6 is a graph showing emission spectra of light-emitting elements according to Examples 5 and 6; It is a graph which shows the emission spectrum of the light emitting element which concerns on Example 7, 8.
  • FIG. It is a graph which shows the emission spectrum of the light emitting element which concerns on Example 9,10. It is a graph which shows the emission spectrum of the light emitting element which concerns on Example 11 and 12. It is a graph which shows the emission spectrum of the light emitting element which concerns on Examples 13 and 14.
  • FIG. It is a graph which shows the emission spectrum of the light emitting element which concerns on Examples 15 and 16.
  • FIG. It is a graph which shows the emission spectrum of the light emitting element which concerns on Examples 17 and 18.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the light emitting device of the present invention
  • FIG. 2 is a partially enlarged sectional view schematically showing a light emitting element included in the light emitting device shown in FIG.
  • the upper side in FIGS. 1 and 2 is described as “upper” and the lower side is described as “lower”.
  • the light-emitting device 100 shown in FIG. 1 includes a substrate 21, a plurality of light-emitting elements 1A, and a plurality of driving transistors 24 for driving each light-emitting element 1A.
  • the light emitting device 100 has a top emission structure for extracting light emitted from the opposite side of the substrate 21 (a sealing substrate 20 side described later).
  • a plurality of driving transistors 24 are provided on the substrate 21, and a planarizing layer 22 made of an insulating material is formed so as to cover these driving transistors 24.
  • Each driving transistor 24 includes a semiconductor layer 241 made of silicon, a gate insulating layer 242 formed on the semiconductor layer 241, a gate electrode 243 formed on the gate insulating layer 242, a source electrode 244, and a drain electrode. H.245.
  • a reflective film 32 and a corrosion prevention film 33 are stacked in this order corresponding to each driving transistor 24.
  • each corrosion prevention film 33 the light emitting element 1A is provided corresponding to these, that is, corresponding to the driving transistor 24.
  • the anode 3, the laminate (organic EL light emitting unit) 14, the cathode 8, and the cathode cover 34 are laminated in this order on the corrosion prevention film 33.
  • the hole injection layer 4, the light emitting layer 5, the first electron transport layer 6b, the second electron transport layer 6a, the electron injection layer 7, and the cathode 8 are laminated in this order.
  • a partition wall 31 is provided between adjacent ones of the light emitting elements 1A having such a configuration, whereby each light emitting element 1A is individually provided.
  • each light emitting element 1A the reflective film 32, the corrosion prevention film 33, and the anode 3 are individually provided by being partitioned by the partition wall 31, and the laminate 14, the cathode 8, and the cathode cover 34 are integrally formed. Is provided.
  • the anode 3 of each light emitting element 1A constitutes a pixel electrode
  • the cathode 8 of each light emitting element 1A constitutes a common electrode.
  • the anode 3 of each light emitting element 1 ⁇ / b> A is electrically connected to the drain electrode 245 of each driving transistor 24 by a conductive portion (wiring) 27.
  • the light emitting device 100 including the light emitting element 1A As described above, in the light emitting device 100 including the light emitting element 1A, light emission is possible by controlling the operation of the light emitting element 1A using the driving transistor 24, that is, by controlling the application of voltage to the light emitting element 1A. It becomes.
  • the light emitting element 1A included in the light emitting device 100 having such a configuration emits light in the near infrared region, and details of the light emitting element 1A will be described later.
  • an epoxy layer 35 made of an epoxy resin is formed on these light emitting elements 1A so as to cover them.
  • the sealing substrate 20 is provided on the epoxy layer 35 so as to cover them. Thereby, the airtightness of the light emitting element 1A is ensured and the intrusion of oxygen and moisture can be prevented, so that the reliability of the light emitting element 1A can be improved.
  • the light emitting device 100 having such a configuration can be used as a near infrared display for military use, for example.
  • the light emitting element 1A emits light in the near infrared region.
  • the light emitting element 1A will be described.
  • a light emitting device (electroluminescence device) 1A shown in FIG. 2 is formed by laminating an anode 3, a hole injection layer 4, a light emitting layer 5, an electron transport layer 6, an electron injection layer 7 and a cathode 8 in this order. . That is, in the light emitting element 1A, the hole injection layer 4, the light emitting layer 5, the electron transport layer 6, and the electron injection layer 7 are laminated in this order between the anode 3 and the cathode 8 from the anode 3 side to the cathode 8 side. The laminated body 14 is inserted.
  • a light emitting device 1A when a driving voltage is applied to the anode 3 and the cathode 8, electrons are supplied (injected) from the cathode 8 side to the light emitting layer 5, respectively. Holes are supplied (injected) from the side. In the light emitting layer 5, holes and electrons are recombined, and excitons (excitons) are generated by energy released upon the recombination, and energy (fluorescence or phosphorescence) is generated when the excitons return to the ground state. Is emitted (emitted). Thereby, the light emitting element 1A emits light.
  • the light-emitting element 1A includes a thiadiazole compound that is a compound represented by the following general formula (IRD-1), a thiadiazole compound that is a compound represented by the following general formula (IRD-2), At least one of a pyromethene boron complex which is a compound represented by the general formula (IRD-3) and a benzo-bis-thiadiazole compound which is a compound represented by the following general formula (IRD-4) is used as a light emitting material.
  • a thiadiazole compound that is a compound represented by the following general formula (IRD-1)
  • At least one of a pyromethene boron complex which is a compound represented by the general formula (IRD-3) and a benzo-bis-thiadiazole compound which is a compound represented by the following general formula (IRD-4) is used as a light emitting material.
  • near-infrared region refers to a wavelength region of 700 nm to 1500 nm
  • light emission in the near-infrared region refers to light emission having an emission waveform peak of 700 nm to 1500 nm.
  • the distance between the anode 3 and the cathode 8 (that is, the average thickness of the laminated body 14) is preferably 100 to 500 nm, and more preferably 100 to 300 nm. More preferably, the thickness is 100 to 250 nm.
  • the drive voltage of the light emitting element 1A can be within a practical range easily and reliably.
  • the anode 3 is an electrode that injects holes into the hole injection layer 4.
  • Examples of the constituent material of the anode 3 include oxides such as ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), In 3 O 3 , SnO 2 , Sb-containing SnO 2 , and Al-containing ZnO, Au, Pt, and Ag. Cu, alloys containing these, and the like can be used, and one or more of these can be used in combination.
  • oxides such as ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), In 3 O 3 , SnO 2 , Sb-containing SnO 2 , and Al-containing ZnO, Au, Pt, and Ag.
  • Cu, alloys containing these, and the like can be used, and one or more of these can be used in combination.
  • the anode 3 is preferably made of ITO.
  • ITO is a material having transparency, a large work function, and excellent conductivity. Thereby, holes can be efficiently injected from the anode 3 into the hole injection layer 4.
  • the surface of the anode 3 on the hole injection layer 4 side (the upper surface in FIGS. 1 and 2) is preferably subjected to plasma treatment.
  • the chemical and mechanical stability of the joint surface between the anode 3 and the hole injection layer 4 can be enhanced.
  • the hole injection property from the anode 3 to the hole injection layer 4 can be improved.
  • the average thickness of the anode 3 is not particularly limited, but is preferably about 10 to 200 nm, and more preferably about 50 to 150 nm.
  • the cathode 8 is an electrode that injects electrons into the electron transport layer 6 via an electron injection layer 7 described later.
  • a material having a small work function is preferably used as a constituent material of the cathode 8.
  • Examples of the constituent material of the cathode 8 include Li, Mg, Ca, Sr, La, Ce, Er, Eu, Sc, Y, Yb, Ag, Cu, Al, Cs, Rb, and alloys containing these. These can be used alone or in combination of two or more thereof (for example, as a laminate of a plurality of layers, a mixed layer of a plurality of types, or the like).
  • an alloy when used as the constituent material of the cathode 8, it is preferable to use an alloy containing a stable metal element such as Ag, Al, or Cu, specifically, an alloy such as MgAg, AlLi, or CuLi.
  • an alloy such as MgAg, AlLi, or CuLi.
  • the average thickness of the cathode 8 is preferably about 1 to 50 nm because the light emitting element 1A of the present embodiment is a top emission type, and it is necessary to transmit light from the cathode 8 side.
  • the average thickness of the cathode 8 is preferably about 100 to 10000 nm, more preferably about 100 to 500 nm. preferable.
  • the hole injection layer 4 has a function of improving the hole injection efficiency from the anode 3 (that is, has a hole injection property). Thereby, the luminous efficiency of 1 A of light emitting elements can be improved.
  • the hole injection layer 4 also has a function of transporting holes injected from the anode 3 to the light emitting layer 5 (that is, has a hole transport property). Therefore, since the hole injection layer 4 has a hole transport property as described above, it can be said that it is a hole transport layer.
  • a hole transport layer made of a material different from the hole injection layer 4 for example, an amine compound such as a benzidine derivative
  • the hole injection layer 4 includes a material having a hole injection property (hole injection material).
  • the hole injecting material contained in the hole injecting layer 4 is not particularly limited.
  • copper phthalocyanine, 4,4 ′, 4 ′′ -tris (N, N-phenyl-3-methylphenylamino) And amine-based materials such as triphenylamine (m-MTDATA), N, N′-bis- (4-diphenylamino-phenyl) -N, N′-diphenyl-biphenyl-4-4′-diamine, and the like.
  • the hole injecting material contained in the hole injecting layer 4 it is preferable to use an amine-based material from the viewpoint of excellent hole injecting property and hole transporting property, and a diaminobenzene derivative, a benzidine derivative (benzidine) Materials having a skeleton), triamine compounds having both “diaminobenzene” units and “benzidine” units in the molecule, tetraamine compounds (specifically, for example, as represented by the following formulas HIL1 to HIL27) It is more preferable to use a compound.
  • a diaminobenzene derivative a benzidine derivative (benzidine) Materials having a skeleton
  • triamine compounds having both “diaminobenzene” units and “benzidine” units in the molecule
  • tetraamine compounds specifically, for example, as represented by the following formulas HIL1 to HIL27
  • the LUMO of the constituent material of the hole injection layer 4 is preferably 0.5 eV or more different from the LUMO of the host material used for the light emitting layer 5. Thereby, it is possible to reduce the escape of electrons from the light emitting layer 5 to the hole injection layer 4 and to increase the light emission efficiency.
  • the HOMO of the constituent material of the hole injection layer 4 is preferably 4.7 eV or more and 5.6 eV or less, and the LUMO of the constituent material of the hole injection layer 4 is 2.2 eV or more and 3.0 eV or less. It is preferable that
  • the light emitting layer 5 emits light when energized between the anode 3 and the cathode 8 described above.
  • the light emitting layer 5 is not particularly limited as long as it can emit light in the near infrared region, but includes a light emitting material that functions as a light emitting dopant.
  • thiadiazole compound 1 a compound represented by the following general formula (IRD-1), and a general formula (IRD-2) below.
  • a thiadiazole-based compound (hereinafter, also simply referred to as “thiadiazole-based compound 2”), a pyromethene-based boron complex (hereinafter simply referred to as “pyromethene-based boron complex”) that is a compound represented by the following general formula (IRD-3) ), And benzo-bis-thiadiazole compounds (hereinafter, also simply referred to as “benzo-bis-thiadiazole compounds”), which are compounds represented by the following general formula (IRD-4).
  • pyromethene-based boron complex that is a compound represented by the following general formula (IRD-3)
  • benzo-bis-thiadiazole compounds (hereinafter, also simply referred to as “benzo-bis-thiadiazole compounds”), which are compounds represented by the following general formula (IRD-4).
  • the light emitting layer 5 can emit light in the near infrared region.
  • each R independently represents an aryl group, an arylamino group, a triarylamine, or a group containing at least one of these derivatives.
  • each group R in the general formula (IRD-1) examples include an aryl group, an arylamino group, a triarylamine, and derivatives thereof, and a combination of two or more of these may be used.
  • the light-emitting layer 5 containing the thiadiazole-based compound 1 having such a group R as a light-emitting dopant can obtain light emission in the near-infrared region.
  • thiadiazole compound 1 having the group R as described above include compounds represented by the following formulas IRD-11 to IRD-18 or derivatives thereof.
  • each R independently represents an aryl group, an arylamino group, a triarylamine, or a group containing at least one of these derivatives.
  • each group R in the general formula (IRD-2) examples include an aryl group, an arylamino group, a triarylamine, and derivatives thereof, and a combination of two or more of these may be used.
  • the light emitting layer 5 containing the thiadiazole compound 2 having such a group R as a light emitting dopant can obtain light emission in the near infrared region.
  • thiadiazole compound 2 having the group R as described above include compounds represented by the following formulas IRD-21 to IRD-26 or derivatives thereof.
  • X represents a carbon atom or a nitrogen atom to which hydrogen is bonded
  • R represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group which may have a substituent.
  • the heterocyclic group used as R in the general formula (IRD-3) is not particularly limited, but is a 5-membered heterocyclic group such as pyrrole, furan, thiophene, or a 6-membered heterocyclic group such as pyridine. Is preferably used.
  • the light emitting layer 5 containing such a pyromethene-based boron complex can obtain light emission in the near infrared region.
  • the light emitting material used for the light emitting layer 5 may be any compound as long as it is a compound represented by the general formula (IRD-3) and can emit light in the near infrared region. Includes, for example, compounds represented by the following formulas IRD-31 to IRD-35 or derivatives thereof.
  • each R independently represents a phenyl group, a thiophenyl group, a furyl group, or a group containing at least one of these derivatives.
  • Each group R in the general formula (IRD-4) is not particularly limited as long as it includes at least one of a phenyl group, a thiophenyl group, a furyl group, or a derivative thereof. Examples include a phenyl group, a thiophenyl group (thiophene group), a furyl group (furan group), an oxazole group, an oxadiazole group, and the like, and a combination of two or more of these is preferable.
  • the light emitting layer 5 containing a benzo-bis-thiadiazole compound having such a group R as a light emitting dopant is capable of obtaining light emission in the near infrared region, in particular, light emitting in the wavelength region of 850 nm to 1500 nm. It becomes.
  • benzo-bis-thiadiazole compound having the group R as described above include compounds represented by the following formulas IRD-41 to IRD-45 or derivatives thereof.
  • the light emitting layer 5 may contain light emitting materials (various fluorescent materials, various phosphorescent materials) other than the light emitting materials described above.
  • the light emitting layer 5 includes a host material to which this light emitting material is added (supported) as a guest material (dopant) in addition to the light emitting material as described above.
  • This host material recombines holes and electrons to generate excitons and to transfer the exciton energy to the luminescent material (Felster movement or Dexter movement) to excite the luminescent material. Have. Therefore, the light emission efficiency of the light emitting element 1A can be increased.
  • a host material can be used by, for example, doping a host material with a light-emitting material that is a guest material as a dopant.
  • the host material used for the light-emitting layer 5 is not particularly limited, but an anthracene-based material that is a compound represented by the following formula IRH-1 is particularly preferable.
  • n represents a natural number of 1 to 12, and R independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group which may have a substituent, or an arylamino group.
  • the tetracene-based material has low polarity (low polarization). Therefore, by using a tetracene-based material as a host material, the interaction between molecules of the light-emitting material as described above can be reduced, and concentration quenching can be reduced.
  • both the host material and the light emitting material have high polarity (high polarization). The effect tends to occur, and the concentration quenching property becomes high.
  • anthracene-based materials which are the same acene-based materials as tetracene-based materials, have the effect of reducing concentration quenching when used as a host material, but they emit light more than when tetracene-based materials are used as host materials. Efficiency is lowered. This is because when an anthracene-based material is used as a host material, energy transfer from the host material to the light-emitting material is not sufficient, and there is a high probability that electrons injected into the LUMO of the host material will penetrate to the anode side. It is assumed that there is. For these reasons, the anthracene-based material is not a suitable host material. Such a phenomenon occurs in the same manner not only for anthracene materials but also for pentacene materials.
  • a tetracene-based material (acene-based material) as the host material can increase the light emission efficiency of the light-emitting element 1A, and therefore it is preferably used as the host material.
  • tetracene-based materials have excellent resistance to electrons and holes. Tetracene-based materials are also excellent in thermal stability. Therefore, the lifetime of the light emitting element 1A can be increased. Further, since the tetracene-based material is excellent in thermal stability, it is possible to prevent decomposition of the host material due to heat during film formation when the light-emitting layer is formed using a vapor phase film formation method. Therefore, a light emitting layer having excellent film quality can be formed. As a result, the light emission efficiency of the light emitting element 1A can be increased and the life can be extended.
  • the host material can be prevented from adversely affecting the emission spectrum of the light-emitting element 1A.
  • the tetracene-based material used as the host material is not particularly limited as long as it is represented by the above formula IRH-1 and can exhibit the function as the host material as described above.
  • the compound represented by 2 is preferably used, and the compound represented by the following IRH-3 is more preferably used.
  • R 1 to R 4 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group which may have a substituent, or an arylamino group. R 1 to R 4 may be the same as or different from each other. ]
  • the tetracene material used as the host material is preferably composed of carbon atoms and hydrogen atoms.
  • the polarity of the host material can be reduced and unintentional interaction between the host material and the light emitting material can be prevented. Therefore, the light emission efficiency of the light emitting element 1A can be increased.
  • the resistance of the host material to potential and holes can be increased. Therefore, the lifetime of the light emitting element 1A can be extended.
  • tetracene-based material for example, compounds represented by the following formulas H-1 to H-27 are preferably used.
  • the HOMO of the host material used for the light emitting layer 5 is preferably 5.0 eV or more and 5.8 eV or less, and the LUMO of the constituent material of the hole injection layer 4 is 2.5 eV or more and 3.6 eV or less. Preferably there is.
  • the electron transport layer 6 has a function of transporting electrons injected from the cathode 8 through the electron injection layer 7 to the light emitting layer 5.
  • Examples of the constituent material (electron transport material) of the electron transport layer 6 include phenanthroline derivatives such as 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP), and tris (8-quinolinolato) aluminum.
  • phenanthroline derivatives such as 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP)
  • BCP 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline
  • 8-quinolinolato 8-quinolinolato
  • Quinoline derivatives such as organometallic complexes having 8-quinolinol or a derivative thereof such as (Alq 3 ) as a ligand, azaindolizine derivatives, oxadiazole derivatives, perylene derivatives, pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, quinoxaline derivatives, diphenylquinone Examples include derivatives, nitro-substituted fluorene derivatives, and acene-based materials such as anthracene-based materials, and one or more of these can be used in combination.
  • the electron transporting material used for the electron transport layer 6 it is preferable to use a compound having an anthracene skeleton. Further, it is preferable to use a nitrogen-containing compound having a nitrogen atom in the skeleton, such as a phenanthroline derivative and a phenanthroline derivative. In view of these, it is particularly preferable to use an azaindolizine compound having both an azaindolizine skeleton and an anthracene skeleton in the molecule (hereinafter also simply referred to as “azaindolizine compound”). Thereby, electrons can be efficiently transported and injected into the light emitting layer 5. As a result, the light emission efficiency of the light emitting element 1A can be increased.
  • the electron transport layer 6 when used in combination of two or more of the electron transport materials as described above, the electron transport layer 6 may be composed of a mixed material obtained by mixing two or more electron transport materials, or different. You may be comprised by laminating
  • the electron transport layer 6 includes a first electron transport layer 6 b, a second electron transport layer 6 a provided between the first electron transport layer 6 b and the light emitting layer 5, ,have.
  • the compound having an anthracene skeleton used as a constituent material of the first electron transport layer 6b is preferably an azaindolizine compound having both an azaindolizine skeleton and an anthracene skeleton in the molecule.
  • the compound having an anthracene skeleton used as a constituent material of the second electron transport layer 6a is preferably an anthracene compound having an anthracene skeleton in the molecule and composed of carbon atoms and hydrogen atoms.
  • the thickness of the electron transport layer 6 necessary for optical light extraction is secured by the second electron transport layer 6a
  • the thickness of the first electron transport layer 6b is reduced to extend the life. it can.
  • the number of azaindolizine skeletons and anthracene skeletons contained in one molecule of the azaindolizine compound used for the electron transport layer 6 is preferably one or two. Thereby, the electron transport property and the electron injection property of the electron transport layer 6 can be made excellent.
  • examples of the azaindolizine compound used for the electron transport layer 6 include compounds represented by the following formulas ETL1-1 to 24, compounds represented by the following formulas ETL1-25 to 36, Preference is given to using compounds of the formula ETL1-37 to 56.
  • Such an azaindolizine compound is excellent in electron transport properties and electron injection properties. Therefore, the light emission efficiency of the light emitting element 1A can be improved.
  • the entire molecule is connected by a ⁇ -conjugated system, so that the electron cloud spreads over the entire molecule.
  • the azaindolizine skeleton portion of the azaindolizine compound has a function of accepting electrons and a function of sending the received electrons to the anthracene skeleton portion.
  • the anthracene skeleton portion of the azaindolizine compound has a function of accepting electrons from the azaindolizine skeleton portion, and a layer adjacent to the anode 3 side of the electron transport layer 6, that is, a light emitting layer. 5 is provided.
  • the azaindolizine skeleton portion of the azaindolizine compound has two nitrogen atoms, one of which (on the side closer to the anthracene skeleton portion) has an sp 2 hybrid orbital. And the other nitrogen atom (the side far from the anthracene skeleton portion) has an sp 3 hybrid orbital.
  • a nitrogen atom having an sp 2 hybrid orbital constitutes a part of the conjugated system of the molecule of an azaindolizine compound, and has a higher electronegativity and a higher strength to attract an electron than a carbon atom, and therefore accepts an electron. Act as part.
  • a nitrogen atom having an sp 3 hybrid orbital is not a normal conjugated system, but has an unshared electron pair, so that the electron functions as a part for sending an electron toward the conjugated system of the molecule of the azaindolizine compound. To do.
  • anthracene skeleton portion of the azaindolizine compound is electrically neutral, electrons can be easily accepted from the azaindolizine skeleton portion.
  • the anthracene skeleton portion of the azaindolizine compound has a large orbital overlap with the constituent material of the light emitting layer 5, particularly the host material (tetracene material), electrons are easily received by the host material of the light emitting layer 5. Can pass.
  • the drive voltage of the light emitting element 1A can be lowered as a result.
  • the azaindolizine skeleton portion is stable even when a nitrogen atom having an sp 2 hybrid orbital is reduced, and is stable even if a nitrogen atom having an sp 3 hybrid orbital is oxidized. Therefore, such an azaindolizine compound has high stability against electrons and holes. As a result, the lifetime of the light emitting element 1A can be extended.
  • anthracene type compound used for the electron transport layer 6 when it has the 2nd electron transport layer 6a, especially the 2nd electron transport layer 6a), what is necessary is just a compound represented by the following formula ETL2, but the following formula ETL2 -A, preferably a compound represented by the following formula ETL2-B, the following formula ETL2-C or the following formula ETL2-D, and more specifically represented by, for example, the following formulas ETL2-1 to 56 A compound is preferred.
  • the HOMO of the constituent material of the electron transport layer 6 (more specifically, the second electron transport layer 6a) is preferably 0.2 eV or more different from the HOMO of the host material used for the light emitting layer 5. Thereby, it can reduce that a hole escapes from the light emitting layer 5 to the electron carrying layer 6, and can improve luminous efficiency.
  • the HOMO of the constituent material of the second electron transport layer 6a is preferably 5.5 eV or more and 6.0 eV or less
  • the LUMO of the constituent material of the second electron transport layer 6a is 2.5 eV or more and 3. It is preferably 0 eV or less.
  • the HOMO of the constituent material of the first electron transport layer 6b is preferably 5.8 eV or more and 6.5 eV or less, and the LUMO of the constituent material of the first electron transport layer 6b is 2.8 eV or more and 3. It is preferably 5 eV or less.
  • the thickness of the second electron transport layer 6a is preferably thicker than the thickness of the first electron transport layer 6b.
  • the specific thickness of the second electron transport layer 6a is preferably 30 nm or more and 150 nm or less, and more preferably 70 nm or more and 90 nm or less.
  • the second electron transport layer 6a may be omitted depending on the combination of constituent materials of the first electron transport layer 6b and the light emitting layer 5.
  • the electron injection layer 7 has a function of improving the electron injection efficiency from the cathode 8.
  • Examples of the constituent material (electron injectable material) of the electron injection layer 7 include various inorganic insulating materials and various inorganic semiconductor materials.
  • examples of such inorganic insulating materials include alkali metal chalcogenides (oxides, sulfides, selenides, tellurides), alkaline earth metal chalcogenides, alkali metal halides, and alkaline earth metal halides. Of these, one or two or more of these can be used in combination.
  • alkali metal compound alkali metal chalcogenide, alkali metal halide, etc.
  • an alkali metal compound has a very small work function, and by using this to form the electron injection layer 7, the light-emitting element 1A can obtain high luminance. Become.
  • alkali metal chalcogenide examples include Li 2 O, LiO, Na 2 S, Na 2 Se, and NaO.
  • alkaline earth metal chalcogenide examples include CaO, BaO, SrO, BeO, BaS, MgO, and CaSe.
  • alkali metal halide examples include CsF, LiF, NaF, KF, LiCl, KCl, NaCl, and the like.
  • alkaline earth metal halide examples include CaF 2 , BaF 2 , SrF 2 , MgF 2 , and BeF 2 .
  • an oxide including at least one element of Li, Na, Ba, Ca, Sr, Yb, Al, Ga, In, Cd, Mg, Si, Ta, Sb, and Zn , Nitrides, oxynitrides, and the like, and one or more of these can be used in combination.
  • the average thickness of the electron injection layer 7 is not particularly limited, but is preferably about 0.1 to 1000 nm, more preferably about 0.2 to 100 nm, and about 0.2 to 50 nm. Further preferred.
  • the electron injection layer 7 may be omitted depending on the constituent materials and thickness of the cathode 8 and the electron transport layer 6.
  • the light emitting element 1A configured as described above, it is possible to emit light in the near infrared region.
  • the light emitting device 100 as described above can be manufactured, for example, as follows.
  • a substrate 21 is prepared, a plurality of driving transistors 24 are formed so as to correspond to the light emitting element 1A to be formed, and then a planarization layer 22 is formed so as to cover these transistors 24.
  • the substrate 21 is prepared, and the driving TFT 24 is formed on the substrate 21.
  • a semiconductor film composed mainly of amorphous silicon having an average thickness of about 30 to 70 nm is formed on the substrate 21 by, eg, plasma CVD.
  • the semiconductor film is crystallized by laser annealing, solid phase growth, or the like to change the amorphous silicon into polysilicon.
  • a line beam with a beam length of 400 mm is used with an excimer laser, and the output intensity is set to about 200 mJ / cm 2 , for example.
  • a semiconductor layer 241 is obtained by patterning the semiconductor film into an island shape.
  • TEOS tetraethoxysilane
  • oxygen gas is used so as to cover the island-shaped semiconductor layer 241.
  • a gate insulating layer 242 composed mainly of silicon oxide or silicon nitride having an average thickness of about 60 to 150 nm is formed by plasma CVD or the like.
  • a conductive film composed mainly of a metal such as aluminum, tantalum, molybdenum, titanium, or tungsten is formed on the gate insulating layer 242 by sputtering, for example, and then patterned.
  • a gate electrode 243 is formed.
  • a source electrode 244 and a drain electrode 245 that are electrically connected to the driving TFT 24 are formed.
  • a first planarization layer is formed so as to cover the gate electrode 243, and then a contact hole is formed.
  • a wiring (relay electrode) 27 for electrically connecting the drain electrode 245 and the anode 3 is formed.
  • a second planarizing layer is formed on the first planarizing layer, and then a contact hole is formed.
  • planarization layer 22 is constituted by the first planarization layer and the second planarization layer formed in the [1-B] step and the [1-C] step.
  • the reflective film 32, the corrosion prevention film 33, and the anode (individual electrode) 3 are laminated in this order on the planarizing layer 22 so as to correspond to each wiring 27.
  • the reflective film 32 is formed on the planarizing layer 22 by forming a thin film composed mainly of the constituent material of the reflective film 32 by, for example, a vapor deposition method such as vacuum deposition or sputtering. It can be obtained by patterning.
  • a vapor deposition method such as vacuum deposition or sputtering. It can be obtained by patterning.
  • the corrosion prevention film 33 is patterned after forming a thin film composed mainly of the constituent material of the corrosion prevention film 33 on the planarizing layer 22 so as to cover the reflection film 32 in the same manner as described above. Can be obtained.
  • the anode 3 is formed by forming a thin film composed mainly of the constituent material of the anode 3 on the planarizing layer 22 so as to cover the reflective film 32 and the corrosion prevention film 33, and then patterning. Can be obtained.
  • partition walls (banks) 31 are formed on the planarizing layer 22 so as to partition each anode 3, that is, so as to partition a region for forming each light emitting element 1 ⁇ / b> A.
  • the partition wall 31 is patterned using a photolithography method or the like so that the anode 3 is exposed after an insulating film is formed on the planarization layer 22 so as to cover the reflective film 32, the corrosion prevention film 33, and the anode 3. Or the like.
  • the constituent material of the partition wall 31 is selected in consideration of heat resistance, liquid repellency, ink solvent resistance, adhesion to the planarizing layer 22, and the like.
  • examples of the constituent material of the partition wall 31 include organic materials such as acrylic resins and polyimide resins, and inorganic materials such as SiO 2 .
  • the shape of the opening of the partition wall 31 may be any shape other than a square, for example, a polygon such as a circle, an ellipse, or a hexagon.
  • the height of the partition wall 31 is not particularly limited, but is preferably about 30 to 500 nm. By having such a height, the function as a partition (bank) is sufficiently exhibited.
  • the hole injection layer 4 is formed so as to overlap the anode 3 and the partition wall 31, that is, to cover the entire surface of the partition wall 31 opposite to the anode 3. Thereby, the hole injection layer 4 common to each light emitting element 1A is collectively (integrally) formed.
  • the hole injection layer 4 is preferably formed by a vapor phase process using, for example, a CVD method, a dry plating method such as vacuum deposition, sputtering, or the like.
  • the hole injection layer 4 is dried (for example) after supplying a hole injection layer forming material obtained by dissolving a hole injection material in a solvent or dispersing in a dispersion medium onto the anode 3 and the partition wall 31. It can also be formed by removing a solvent or a dispersion medium.
  • the hole injection layer forming material for example, various coating methods such as a spin coating method, a roll coating method, and an ink jet printing method can be used. By using such a coating method, the hole injection layer 4 can be formed relatively easily.
  • Examples of the solvent or dispersion medium used for the preparation of the hole injection layer forming material include various inorganic solvents, various organic solvents, and mixed solvents containing these.
  • drying can be performed by, for example, standing in an atmospheric pressure or a reduced pressure atmosphere, heat treatment, blowing an inert gas, or the like.
  • the upper surface of the anode 3 may be subjected to oxygen plasma treatment. Thereby, it is possible to impart lyophilicity to the upper surface of the anode 3, remove (clean) organic substances adhering to the upper surface of the anode 3, adjust the work function near the upper surface of the anode 3, and the like. .
  • the conditions for the oxygen plasma treatment include, for example, a plasma power of about 100 to 800 W, an oxygen gas flow rate of about 50 to 100 mL / min, a conveyance speed of the member to be treated (anode 3) of about 0.5 to 10 mm / sec, and a substrate.
  • the temperature of 21 is preferably about 70 to 90 ° C.
  • the light emitting layer 5 is formed so as to cover the entire surface of the hole injection layer 4. Thereby, the light emitting layer 5 common to each light emitting element 1A is formed in a lump.
  • the electron transport layer 6 (the first electron transport layer 6b and the second electron transport layer 6a) is formed so as to cover the entire surface of the light emitting layer 5. Thereby, the electron transport layer 6 (the 1st electron transport layer 6b and the 2nd electron transport layer 6a) common to each light emitting element 1A is formed in a lump.
  • the electron injection layer 7 is formed so as to cover the entire surface of the electron transport layer 6. Thereby, the electron injection layer 7 common to each light emitting element 1A is formed in a lump.
  • the cathode 8 is formed so as to cover the entire surface of the electron injection layer 7. Thereby, the cathode 8 common to each light emitting element 1A is formed in a lump.
  • the cathode cover 34 is formed so as to cover the entire surface of the cathode 8. As a result, the cathode cover 34 common to the light emitting elements 1A is collectively formed.
  • Each layer formed in the steps [5] to [9] can also be formed by the vapor phase process or liquid phase process described when forming the hole injection layer 4 in the step [4]. Among these, it is preferable to use a gas phase process. By using a gas phase process, it is possible to reliably form a layer to be formed while preventing layer dissolution between adjacent layers.
  • a plurality of light emitting elements 1A are formed corresponding to the driving transistor 24.
  • the sealing substrate 20 is prepared, an epoxy adhesive is interposed between the cathode cover 34 and the sealing substrate 20, and then the adhesive is dried.
  • the cathode cover 34 (cathode 8) and the sealing substrate 20 can be bonded so as to cover the cathode cover 34 (cathode 8) with the sealing substrate 20 via the epoxy layer 35.
  • the sealing substrate 20 functions as a protective substrate for protecting each light emitting element 1A.
  • a sealing substrate 20 on the cathode 8 side it is possible to more suitably prevent or reduce the light emitting element 1A from coming into contact with oxygen or moisture, thereby improving the reliability of the light emitting element 1A.
  • effects such as prevention of alteration and deterioration can be obtained more reliably.
  • the light emitting device 100 in which each light emitting element 1A is sealed by the sealing substrate 20 is completed.
  • the light emitting device 100 including the light emitting element 1A having such a configuration emits visible light of 5 cd / m 2 or more when a current density of 300 mA / cm 2 or less is passed between the anode 3 and the cathode 8. It is supposed to emit light.
  • the light emitting element 1A emits not only near-infrared light but also visible light of 5 cd / m 2 or more. Therefore, in a pre-shipment inspection in which a light emitting device in which defects such as dark spots, non-light emission, and pixel defects due to foreign matters and bubbles are generated is removed as a defective product, the light emitting device 100 emits light of 5 cd / m 2 or more when it is turned on. Based on visible light, the defect can be observed with the naked eye. Therefore, similarly to other display devices that emit visible light, it is possible to easily determine whether or not the light-emitting device 100 to be inspected is defective in the pre-shipment inspection.
  • the above-mentioned problem occurs by energizing the anode 3 and the cathode 8 with a current density of 300 mA / cm 2 or less and observing visible light of 5 cd / m 2 or more that emits light.
  • a pre-shipment inspection (inspection method of the present invention) for removing the display device as a defective product can be performed.
  • the light-emitting element 1A can emit not only near-infrared light but also visible light in the hole injection layer 4, the light-emitting layer 5 and the electron transport layer 6 included in the light-emitting element 1A. This can be realized by appropriately selecting the kind of hole injection material, host material and electron transport material contained.
  • the hole injection layer 4 emits blue light by using an amine-based material as described above as the hole injection material included in the hole injection layer 4.
  • the light emitting layer 5 can emit green light.
  • an electron transport material included in the electron transport layer 6 By using an anthracene-based material, the electron transport layer 6 can emit blue light. Therefore, the light emitting element 1A can emit a desired color by appropriately selecting the color of light emitted from the hole injection layer 4, the light emitting layer 5, and the electron transport layer 6.
  • the film thicknesses of the hole injection layer 4 the light emitting layer 5, and the electron transport layer 6 are adjusted, respectively. This can be realized by adjusting the content of the host material contained in the layer 5.
  • the average thickness of the hole injection layer 4 varies depending on the type of the hole injection material, the emission wavelength, or the light extraction structure (bottom emission or top emission). It is preferably 5 nm or more and 200 nm or less, and more preferably 10 nm or more and 150 nm or less.
  • the average thickness of the light emitting layer 5 is slightly different depending on the type of the host material, the type of the light emitting material, and the number of stacked light emitting layers, but is preferably 5 nm or more and 100 nm or less, and is preferably 5 nm or more and 50 nm or less. Is more preferable.
  • the total thickness of the electron transport layer 6 varies depending on the type of the hole transport material, the emission wavelength, or the light extraction structure (bottom emission or top emission), but is 20 nm or more and 200 nm or less. Is preferable, and it is more preferable that it is 50 nm or more and 150 nm or less.
  • the light emitting element 1A reliably emits visible light of 5 cd / m 2 or more. It becomes. Further, by setting the average thickness of the light emitting layer 5 within the above range, it is possible to extend the life of the light emitting element 1A while suppressing the driving voltage of the light emitting element 1A. Furthermore, by setting the average thickness of the electron transport layer 6 within the above range, it is possible to efficiently transport and inject electrons into the light emitting layer 5 while suppressing the driving voltage of the light emitting element 1A.
  • the content (doping amount) of the light emitting material in the light emitting layer 5 is preferably 4.0 wt% or less, More preferably, it is 25 wt% or more and 2.0 wt% or less.
  • the carriers injected into the light emitting layer 5 are not consumed only by the light emitting material, but can be consumed and emitted by the host material or a layer adjacent to the light emitting layer.
  • the light emitting element 1A can reliably emit visible light of 5 cd / m 2 or more. Moreover, the balance between the luminous efficiency and the lifetime of the light emitting element 1A can be made excellent.
  • the light-emitting element 1A emits visible light of 5 cd / m 2 or more, so that a defect can be observed at least in a dark room environment with the naked eye or a (visible light) camera. It is preferably one that emits 2 or more visible light, and more preferably one that emits 30 cd / m 2 or more visible light.
  • the light-emitting element 1A emits visible light of 10 cd / m 2 or more, it is possible to easily observe defects at least in a dark room environment, and the light-emitting element 1A emits visible light of 30 cd / m 2 or more. By doing so, it becomes possible to easily observe defects even under fluorescent lamps.
  • the amount of energy to be supplied to the light emitting element 1A is 192 mW / sr / m 2, and the when to emit light of wavelength 485nm, the energy amount to be supplied to the light emitting device 1A, 43 mW / sr / m 2, and the when to emit light of wavelength 555nm is supplied to the light emitting element 1A
  • the amount of energy to be used is 7 mW / sr / m 2 , and when emitting light having a wavelength of 640 nm, the amount of energy to be supplied to the light emitting element 1A is 42 mW / sr / m 2 , and further, light having a wavelength of 650 nm.
  • the amount of energy to be supplied to the light emitting element 1A is 69 mW /
  • the amount of energy to be supplied to the light emitting element 1A is about 200 mW / sr / m 2, and when emitting green light, it is supplied to the light emitting element 1A.
  • the amount of energy that should be supplied is about 40 mW / sr / m 2
  • the amount of energy that should be supplied to the light-emitting element 1A is about 100 mW / sr / m 2 , so visible light
  • the amount of energy to be supplied to the light emitting element 1A is required to be about 40 to 200 mW / sr / m 2 as a total amount.
  • the light emitting element 1A preferably emits green light.
  • the light emitting element 1A can emit visible light of 5 cd / m 2 or more with excellent energy efficiency. Observation may be performed using a visible light camera.
  • the visible light emission of the light emitting element 1A is observed using a visible light camera, the light emitting element 1A preferably emits blue light. Since the visible light camera measures the amount of energy generated by the light emission of the light emitting element 1A, when the light emitting element 1A emits the same luminance, the light emitting element has excellent sensitivity by observing blue having a short wavelength. The emission of 1A can be observed.
  • the light-emitting element 1A when the visible light emission of the light-emitting element 1A is observed with the naked eye, the light-emitting element 1A preferably emits green light, and more preferably emits white light. Thereby, the burden on the eye of the examiner can be reduced.
  • the current density at the time of energizing between the anode 3 and the cathode 8 is set to 300 mA / cm ⁇ 2 > or less. This is because the pre-shipment inspection for removing defective products of the light emitting device 100 is usually performed under continuous lighting for a relatively long time (for example, 30 seconds or more).
  • the temperature inside the light-emitting element exceeds the Tg of the constituent material constituting each layer due to heat generated by heat storage.
  • the light emission efficiency of the light emitting element may be reduced due to the fluidity of each layer of the light emitting element.
  • the current density is set to 300 mA / cm 2 or less, it is possible to suppress the fluidity of each layer due to heat even if continuous lighting is performed for a long time at the time of inspection before shipment. Or since it can prevent, the fall of the luminous efficiency of the light emitting element 1A is suppressed or prevented exactly.
  • the said current density should just be set to 300 mA / cm ⁇ 2 > or less, Preferably it is set to 200 mA / cm ⁇ 2 > or less, More preferably, it is set to 100 mA / cm ⁇ 2 > or less. Thereby, the effect mentioned above can be exhibited more notably.
  • the light emitting device of the present invention can be applied to a display device (display device) as described above, but can also be applied to an authentication device.
  • a display device display device
  • an authentication device an embodiment in which the light emitting device of the present invention is applied to an authentication device will be described.
  • FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of an authentication device to which the light emitting device of the present invention is applied.
  • An authentication apparatus 1000 shown in FIG. 3 is a biometric authentication apparatus that authenticates an individual using biometric information of the biometric F (fingertip in this embodiment).
  • the authentication device 1000 includes a light source 100B, a cover glass 1001, a microlens array 1002, a light receiving element group 1003, a light emitting element driving unit 1006, a light receiving element driving unit 1004, and a control unit 1005.
  • the light source 100B includes a plurality of light emitting elements 1A included in the light emitting device 100 described above, and irradiates the living body F that is an imaging target object by surface emitting light in the near infrared region.
  • the plurality of light emitting elements 1 ⁇ / b> A of the light source 100 ⁇ / b> B are arranged along the outer peripheral portion of the cover glass 1001.
  • the cover glass 1001 is a part where the living body F is in contact with or close to.
  • the microlens array 1002 is provided on the side of the cover glass 1001 opposite to the side on which the living body F comes into contact or close.
  • the microlens array 1002 includes a plurality of microlenses arranged in a matrix.
  • the light receiving element group 1003 is provided on the side opposite to the cover glass 1001 with respect to the microlens array 1002.
  • the light receiving element group 1003 includes a plurality of light receiving elements provided in a matrix corresponding to the plurality of microlenses of the microlens array 1002.
  • a CCD Charge Coupled Device
  • CMOS complementary metal-oxide-semiconductor
  • the light emitting element driving unit 1006 is a driving circuit that drives the light source 100B.
  • the light receiving element driving unit 1004 is a drive circuit that drives the light receiving element group 1003.
  • the control unit 1005 is, for example, an MPU, and has a function of controlling driving of the light emitting element driving unit 1006 and the light receiving element driving unit 1004.
  • control unit 1005 has a function of performing authentication of the living body F by comparing the light reception result of the light receiving element group 1003 with biometric authentication information stored in advance.
  • control unit 1005 generates an image pattern (for example, a vein pattern) related to the living body F based on the light reception result of the light receiving element group 1003. Then, the control unit 1005 compares the image pattern with an image pattern stored in advance as biometric authentication information, and performs authentication (for example, vein authentication) of the biometric F based on the comparison result.
  • image pattern for example, a vein pattern
  • biometric authentication information for example, vein authentication
  • Biometric authentication can be performed using near infrared light by the authentication device 1000 including such a light source 100B.
  • the light emitting device of the present invention is applied to the authentication device 1000 including the light source 100B, and the inspection of the present invention. Using the method, it can be inspected whether or not the authentication device 1000 (light source 100B) is defective.
  • Such an authentication apparatus 1000 can be incorporated into various electronic devices.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which the electronic apparatus of the present invention is applied.
  • a personal computer 1100 includes a main body 1104 provided with a keyboard 1102 and a display unit 1106 provided with a display.
  • the display unit 1106 is rotatable with respect to the main body 1104 via a hinge structure. It is supported by.
  • the main body 1104 is provided with the authentication device 1000 described above.
  • the electronic device of the present invention may be, for example, a mobile phone, a digital still camera, a television, a video camera, a viewfinder type, or a monitor direct view type video tape.
  • Recorder laptop personal computer, car navigation device, pager, electronic notebook (including communication function), electronic dictionary, calculator, electronic game device, word processor, workstation, video phone, security TV monitor, electronic binoculars, POS Terminals, devices equipped with a touch panel (for example, cash dispensers of financial institutions, automatic ticket vending machines), medical devices (for example, electronic thermometers, blood pressure monitors, blood glucose meters, pulse measuring devices, pulse measuring devices, electrocardiographic display devices, ultrasonic diagnostics) Equipment for endoscope Display device), fish finders, various measurement devices, gauges (e.g., gages for vehicles, aircraft, and ships), a flight simulator, other various monitors such, can be applied to the projection type display device such as a projector.
  • a touch panel for example, cash dispensers of financial institutions, automatic ticket vending machines
  • medical devices for example, electronic thermometers, blood pressure monitors, blood glucose meters, pulse measuring devices, pulse measuring devices, electrocardiographic display devices, ultrasonic diagnostics) Equipment for endoscope Display device
  • fish finders various
  • the present invention is not limited to these.
  • the light emitting device of the present invention may be used as a light source for illumination.
  • the material remaining after filtration was dissolved in 200 ml of toluene by heating, and then gradually cooled to room temperature, followed by filtration. The residue was washed with a small amount of toluene and then dried under reduced pressure.
  • the obtained compound (e) was purified by sublimation at a set temperature of 340 ° C.
  • the HPLC purity of the compound (e) after the sublimation purification was 99%.
  • 2-methylthiophene (1.7 g, 0.175 mol) was added to dehydrated THF (150 ml) in a 1-liter three-necked flask and cooled to -65 ° C. Thereafter, 1.6M n-BuLi hexane solution (120 ml, 0.19 mol) was added dropwise at ⁇ 60 ° C. or lower and stirred as it was for 1 hour.
  • the ethyl ester compound obtained in Step 1 (8.1 g, 48 mmol) was suspended in ethanol (100 ml) in a 300 ml three-necked flask, and NH 2 NH 2 .H 2 O (7 ml, 140 mmol) was suspended. ) And heated at 78 ° C. and allowed to react overnight. The reaction solution was monitored, and after confirming the disappearance of the ethyl ester form, it was cooled to room temperature.
  • the reaction solution was transferred to a 1 liter beaker, and 300 ml of CH 2 Cl 2 and 100 ml of distilled water were added and stirred. The whole amount was transferred to a 1 liter separatory funnel, the organic layer was separated, and washed with distilled water twice. Finally, the organic layer was collected and concentrated, about 20 ml of heptane was added, and the precipitated product was filtered to obtain the target hydrazide (yield 3 g, yield 40%).
  • Step 2 the hydrazide obtained in Step 2 (2.64 g, 16.9 mmol) and 2-hydroxy-4-methoxyacetophenone (2.84 g, 17.1 mmol) were added to a 30 ml three-necked flask, The mixture was stirred at an external temperature of 80 ° C. for 10 hours.
  • Step 3 the intermediate obtained in Step 3 (2.25 g, 7.39 mmol) was suspended in dehydrated THF (35 ml) in a 100 ml three-necked flask and slowly added to Pb (OAc) at 30 ° C. or lower. ) 4 (3.93 g, 8.86 mmol) was added. After stirring overnight, the reaction solution was filtered, and the filtrate was concentrated under reduced pressure, washed / extracted with CH 2 Cl 2 (100 ml) and distilled water (100 ml), and concentrated to obtain the desired diketone body. (Yield 2.2 g).
  • the diketone compound obtained in Step 4 (3.0 g, 10.9 mmol) was added to 30 ml of acetic acid and EtOH (100 ml) and heated at an internal temperature of 65 ° C. Thereafter, ammonium acetate (5.1 g, 66.4 mmol) and ammonium chloride (583 mg, 10.9 mmol) were added and stirred for 5 hours. Furthermore, the reaction temperature was raised to 85 ° C. and stirred for about 1 hour.
  • the precursor obtained in Step 5 (830 mg, 1.58 mmol) was dissolved in dehydrated CH 2 Cl 2 (100 ml) in a 100 ml three-necked flask and cooled to 5 ° C.
  • N, N-diisopropylethylamine (611 mg, 4.73 mmol) and BF3 ⁇ OEt2 (1.34 g, 9.46 mmol) were successively added dropwise thereto, and the temperature was raised to room temperature. After stirring for about 2 hours, water (100 ml) was added and washing operation was performed.
  • the obtained organic layer was purified by silica gel chromatography (100 g, developed CH 2 Cl 2 ) to obtain the target compound of the formula IRD-31 (yield 600 mg, yield 70%). .
  • acetic acid (200 ml) and Fe (10.2 g, 182 mmol) were added to a 300 ml three-necked flask under Ar gas, and the temperature was raised to an internal temperature of 65 ° C. Thereto, the dinitro compound obtained in Step 3 (10.1 g, 14, 2 mmol) was slowly added in portions, and the temperature was raised to 80 ° C., followed by stirring for 3 hours.
  • reaction solution was cooled to room temperature and poured into water (300 ml). Thereafter, the solid (including Fe) was filtered. The organic matter was extracted from the solid using THF (300 ml) and concentrated under reduced pressure. Toluene (150 ml) was added to the obtained residue, and the mixture was concentrated again under reduced pressure to obtain the desired product (yield 7.2 g, yield 78%).
  • the diamine compound (7.21 g, 11.0 mmol) obtained in Step 4 was dissolved in dehydrated pyridine (180 ml) in a 300 ml three-necked flask, and N-thionylaniline (1.69 g, 12 mmol) and Trimethylsilyl chloride (2.4 g, 22 mmol) was added. Thereafter, the internal temperature was raised to 80 ° C. and stirred overnight.
  • the reaction solution was cooled to room temperature and poured into water (200 ml).
  • the precipitated crystals were collected by filtration and the solid was washed with THF to obtain 3.8 g of a solid.
  • Example 1 Production of light emitting device (Example 1) ⁇ 1> First, a transparent glass substrate having an average thickness of 0.5 mm was prepared. Next, an ITO electrode (anode) having an average thickness of 100 nm was formed on the substrate by sputtering.
  • the substrate was immersed in acetone and 2-propanol in this order, subjected to ultrasonic cleaning, and then subjected to oxygen plasma treatment and argon plasma treatment.
  • Each of these plasma treatments was performed with the substrate heated to 70 to 90 ° C., with a plasma power of 100 W, a gas flow rate of 20 sccm, and a treatment time of 5 seconds.
  • a compound represented by the formula HIL-1 was deposited on the ITO electrode by a vacuum deposition method to form a hole injection layer having an average thickness of 50 nm.
  • a constituent material of the light emitting layer was deposited on the hole injection layer by a vacuum evaporation method, thereby forming a light emitting layer having an average thickness of 25 nm.
  • a compound represented by the above formula IRD-15 thiadiazole compound 1
  • a compound represented by the above formula H-5 tetracene based material
  • the content (dope concentration) of the light emitting material (dopant) in the light emitting layer was 2.0 wt%.
  • a compound represented by the formula ETL1-3 (azaindolizine compound) is formed on the light-emitting layer by a vacuum deposition method, and an electron transport layer (first electron transport layer) having an average thickness of 80 nm is formed. Layer).
  • lithium fluoride (LiF) was formed by vacuum deposition to form an electron injection layer having an average thickness of 1 nm.
  • a glass protective cover (sealing member) was placed over the formed layers, and fixed and sealed with an epoxy resin. Through the above steps, a bottom emission type light emitting device was manufactured.
  • Example 2 A bottom emission type light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the content (doping concentration) of the light emitting material (dopant) in the light emitting layer was 1.0 wt%.
  • Example 3 A bottom emission type light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the content (doping concentration) of the light emitting material (dopant) in the light emitting layer was 0.5 wt%.
  • Example 4 In the step ⁇ 4>, the compound represented by the formula ETL2-30 (anthracene compound) is formed into a film by a vacuum deposition method, and then the compound represented by the formula ETL1-3 (azaindolizine compound) is obtained.
  • an electron transport layer was formed by depositing the first electron transport layer having an average thickness of 5 nm on the second electron transport layer having an average thickness of 25 nm by forming a film by a vacuum deposition method.
  • a bottom emission type light emitting device was manufactured.
  • Example 5 the compound represented by the formula ETL2-30 (anthracene compound) is formed into a film by a vacuum deposition method, and then the compound represented by the formula ETL1-3 (azaindolizine compound) is obtained.
  • an electron transport layer was formed by depositing the first electron transport layer having an average thickness of 5 nm on the second electron transport layer having an average thickness of 20 nm by forming a film by vacuum evaporation.
  • a bottom emission type light emitting device was manufactured.
  • Example 6 In the step ⁇ 4>, the compound represented by the formula ETL2-30 (anthracene compound) is formed into a film by a vacuum deposition method, and then the compound represented by the formula ETL1-3 (azaindolizine compound) is obtained.
  • Example 3 was the same as Example 3 described above, except that an electron transport layer in which a first electron transport layer having an average thickness of 5 nm was stacked on a second electron transport layer having an average thickness of 20 nm was formed by vacuum deposition. Thus, a bottom emission type light emitting device was manufactured.
  • Example 7 In the step ⁇ 2>, a hole injection layer having an average thickness of 30 nm was formed, and in the step ⁇ 4>, the compound represented by the formula ETL2-30 (anthracene compound) was formed by vacuum deposition. Thereafter, the compound represented by the formula ETL1-3 (azaindolizine-based compound) was formed into a film by vacuum deposition, and the first electron transport layer having an average thickness of 5 nm was formed on the second electron transport layer having an average thickness of 55 nm A bottom emission type light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the electron transport layer was stacked.
  • Example 8 ⁇ 1> First, a transparent glass substrate having an average thickness of 0.5 mm was prepared. Next, an ITO electrode (anode) having an average thickness of 10 nm was formed on the substrate by sputtering.
  • the substrate was immersed in acetone and 2-propanol in this order, subjected to ultrasonic cleaning, and then subjected to oxygen plasma treatment and argon plasma treatment.
  • Each of these plasma treatments was performed with the substrate heated to 70 to 90 ° C., with a plasma power of 100 W, a gas flow rate of 20 sccm, and a treatment time of 5 seconds.
  • a compound represented by the formula HIL-1 was deposited on the ITO electrode by a vacuum deposition method to form a hole injection layer having an average thickness of 30 nm.
  • a constituent material of the light emitting layer was deposited on the hole injection layer by a vacuum evaporation method, thereby forming a light emitting layer having an average thickness of 25 nm.
  • a compound represented by the above formula IRD-15 thiadiazole compound 1
  • a compound represented by the above formula H-5 tetracene based material
  • the content (dope concentration) of the light emitting material (dopant) in the light emitting layer was 1.0 wt%.
  • a compound represented by the formula ETL2-30 (anthracene compound) is formed on the light-emitting layer by a vacuum deposition method, and then the compound represented by the formula ETL1-3 (azaindolizine) The system compound) was formed by a vacuum deposition method to form an electron transport layer in which a first electron transport layer having an average thickness of 5 nm was stacked on a second electron transport layer having an average thickness of 55 nm.
  • lithium fluoride (LiF) was formed by vacuum deposition to form an electron injection layer having an average thickness of 1 nm.
  • a glass protective cover (sealing member) was placed over the formed layers, and fixed and sealed with an epoxy resin. Through the above steps, a top emission type light emitting device was manufactured.
  • Example 9 A top emission type light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 8 except that an ITO electrode having an average thickness of 20 nm was formed in the step ⁇ 1>.
  • Example 10 A top emission type light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 8 except that an ITO electrode having an average thickness of 30 nm was formed in the step ⁇ 1>.
  • Example 11 A top emission type light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 8 except that an ITO electrode having an average thickness of 70 nm was formed in the step ⁇ 1>.
  • Example 12 ⁇ 1> First, a transparent glass substrate having an average thickness of 0.5 mm was prepared. Next, an ITO electrode (anode) having an average thickness of 100 nm was formed on the substrate by sputtering.
  • the substrate was immersed in acetone and 2-propanol in this order, subjected to ultrasonic cleaning, and then subjected to oxygen plasma treatment and argon plasma treatment.
  • Each of these plasma treatments was performed with the substrate heated to 70 to 90 ° C., with a plasma power of 100 W, a gas flow rate of 20 sccm, and a treatment time of 5 seconds.
  • a compound represented by the formula HIL-1 was deposited on the ITO electrode by a vacuum deposition method to form a hole injection layer having an average thickness of 60 nm.
  • a constituent material of the light emitting layer was deposited on the hole injection layer by a vacuum evaporation method, thereby forming a light emitting layer having an average thickness of 25 nm.
  • the compound represented by the formula IRD-24 thiadiazole compound 2
  • the compound represented by the formula H-5 tetracene material
  • the content (dope concentration) of the light emitting material (dopant) in the light emitting layer was 4.0 wt%.
  • a compound represented by the formula ETL1-3 (azaindolizine-based compound) is formed on the light emitting layer by a vacuum deposition method, and an electron transport layer (first electron transport layer) having an average thickness of 90 nm is formed. Layer).
  • lithium fluoride (LiF) was formed by vacuum deposition to form an electron injection layer having an average thickness of 1 nm.
  • Example 13 A bottom emission type light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 12 except that the content (doping concentration) of the light emitting material (dopant) in the light emitting layer was 2.0 wt%.
  • Example 14 A bottom emission type light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 12 except that the content (dope concentration) of the light emitting material (dopant) in the light emitting layer was 1.0 wt%.
  • Example 15 Example described above, except that a light emitting layer having an average thickness of 40 nm is formed in the step ⁇ 3>, and an electron transport layer (first electron transport layer) having an average thickness of 75 nm is formed in the step ⁇ 4>. In the same manner as in Example 14, a bottom emission type light emitting device was manufactured.
  • Example 16 Example described above, except that a light emitting layer having an average thickness of 60 nm is formed in the step ⁇ 3>, and an electron transport layer (first electron transport layer) having an average thickness of 55 nm is formed in the step ⁇ 4>. In the same manner as in Example 14, a bottom emission type light emitting device was manufactured.
  • Example 17 ⁇ 1> First, a transparent glass substrate having an average thickness of 0.5 mm was prepared. Next, an ITO electrode (anode) having an average thickness of 18 nm was formed on the substrate by sputtering.
  • the substrate was immersed in acetone and 2-propanol in this order, subjected to ultrasonic cleaning, and then subjected to oxygen plasma treatment and argon plasma treatment.
  • Each of these plasma treatments was performed with the substrate heated to 70 to 90 ° C., with a plasma power of 100 W, a gas flow rate of 20 sccm, and a treatment time of 5 seconds.
  • a compound represented by the formula HIL-1 was deposited on the ITO electrode by a vacuum deposition method to form a hole injection layer having an average thickness of 70 nm.
  • a constituent material of the light emitting layer was deposited on the hole injection layer by a vacuum evaporation method, thereby forming a light emitting layer having an average thickness of 25 nm.
  • the compound represented by the formula IRD-24 thiadiazole compound 2
  • the compound represented by the formula H-5 tetracene material
  • the content (dope concentration) of the light emitting material (dopant) in the light emitting layer was 2.0 wt%.
  • a compound represented by the formula ETL1-3 (azaindolizine compound) is formed on the light emitting layer by a vacuum deposition method, and an electron transport layer (first electron transport layer) having an average thickness of 70 nm is formed. Layer).
  • lithium fluoride (LiF) was formed by vacuum deposition to form an electron injection layer having an average thickness of 1 nm.
  • a glass protective cover (sealing member) was placed over the formed layers, and fixed and sealed with an epoxy resin. Through the above steps, a top emission type light emitting device was manufactured.
  • Example 18 A top emission type light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 17 described above except that in the step ⁇ 1>, an ITO electrode having an average thickness of 25 nm was formed.
  • Example 19 A top emission type light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 17 except that an ITO electrode having an average thickness of 30 nm was formed in the step ⁇ 1>.
  • Example 20 ⁇ 1> First, a transparent glass substrate having an average thickness of 0.5 mm was prepared. Next, an ITO electrode (anode) having an average thickness of 100 nm was formed on the substrate by sputtering.
  • the substrate was immersed in acetone and 2-propanol in this order, subjected to ultrasonic cleaning, and then subjected to oxygen plasma treatment and argon plasma treatment.
  • Each of these plasma treatments was performed with the substrate heated to 70 to 90 ° C., with a plasma power of 100 W, a gas flow rate of 20 sccm, and a treatment time of 5 seconds.
  • a compound represented by the formula HIL-1 was deposited on the ITO electrode by a vacuum deposition method to form a hole injection layer having an average thickness of 50 nm.
  • a constituent material of the light emitting layer was deposited on the hole injection layer by a vacuum evaporation method, thereby forming a light emitting layer having an average thickness of 25 nm.
  • a compound represented by the above formula IRD-31 pyromethene boron complex
  • guest material a light emitting material
  • H-5 tetracene based material
  • the content (dope concentration) of the light emitting material (dopant) in the light emitting layer was 1.0 wt%.
  • a compound represented by the formula ETL1-3 (azaindolizine compound) is formed on the light-emitting layer by a vacuum deposition method, and an electron transport layer (first electron transport layer) having an average thickness of 80 nm is formed. Layer).
  • lithium fluoride (LiF) was formed by vacuum deposition to form an electron injection layer having an average thickness of 1 nm.
  • a glass protective cover (sealing member) was placed over the formed layers, and fixed and sealed with an epoxy resin. Through the above steps, a bottom emission type light emitting device was manufactured.
  • Example 21 A bottom emission type light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 20 except that the content (doping concentration) of the light emitting material (dopant) in the light emitting layer was changed to 0.5 wt%.
  • Example 22 A bottom emission type light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 20 described above except that the content (doping concentration) of the light emitting material (dopant) in the light emitting layer was changed to 0.25 wt%.
  • Example 23 ⁇ 1> First, a transparent glass substrate having an average thickness of 0.5 mm was prepared. Next, an ITO electrode (anode) having an average thickness of 100 nm was formed on the substrate by sputtering.
  • the substrate was immersed in acetone and 2-propanol in this order, subjected to ultrasonic cleaning, and then subjected to oxygen plasma treatment and argon plasma treatment.
  • Each of these plasma treatments was performed with the substrate heated to 70 to 90 ° C., with a plasma power of 100 W, a gas flow rate of 20 sccm, and a treatment time of 5 seconds.
  • a compound represented by the formula HIL-1 was deposited on the ITO electrode by a vacuum deposition method to form a hole injection layer having an average thickness of 70 nm.
  • a constituent material of the light emitting layer was deposited on the hole injection layer by a vacuum evaporation method, thereby forming a light emitting layer having an average thickness of 25 nm.
  • a compound represented by the above formula IRD-41 (benzo-bis-thiadiazole compound) is used as a light emitting material (guest material), and a compound represented by the above formula H-5 (tetracene) as a host material. System material) was used. Further, the content (dope concentration) of the light emitting material (dopant) in the light emitting layer was 2.0 wt%.
  • a compound represented by the ETL1-3 (azaindolizine compound) is formed on the light emitting layer by a vacuum deposition method, and an electron transport layer (first electron transport layer) having an average thickness of 95 nm is formed. ) Was formed.
  • lithium fluoride (LiF) was formed by vacuum deposition to form an electron injection layer having an average thickness of 1 nm.
  • a glass protective cover (sealing member) was placed over the formed layers, and fixed and sealed with an epoxy resin. Through the above steps, a bottom emission type light emitting device was manufactured.
  • Example 24 A bottom emission type light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 20 except that the content (doping concentration) of the light emitting material (dopant) in the light emitting layer was 1.0 wt%.
  • Example 25 A bottom emission type light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 20 except that the content (doping concentration) of the light emitting material (dopant) in the light emitting layer was changed to 0.5 wt%.
  • Example 26 In the step ⁇ 4>, the compound represented by the formula ETL2-30 (anthracene compound) is formed into a film by a vacuum deposition method, and then the compound represented by the formula ETL1-3 (azaindolizine compound) is obtained.
  • the electron transport layer was formed by vacuum deposition and the second electron transport layer having an average thickness of 90 nm was laminated with the first electron transport layer having an average thickness of 5 nm.
  • a bottom emission type light emitting device was manufactured.
  • the emission spectra at 50 mA / cm 2 , 100 mA / cm 2 , and 300 mA / cm 2 measured with the light-emitting elements of the respective examples are respectively determined from the emission energy amount (mW / sr / m 2 ) to the emission luminance.
  • (cd / m 2) in terms of, from the emission spectrum is converted into light emission luminance (cd / m 2), it was determined luminance of the visible light (400 ⁇ 600nm) (cd / m 2).
  • Table 1 The results are shown in Table 1.
  • each of the light-emitting elements of each example was able to emit visible light of 5 cd / m 2 or more when a constant current of 300 mA / cm 2 was passed.
  • the emission luminance can be improved by setting the concentration of the light emitting material in the light emitting layer to a low concentration. It became. Furthermore, as shown in Examples 4 to 7, 15, 16, and 26, the luminance can be improved by changing the film thickness of the light emitting layer and the hole injection layer or changing the layer structure of the electron transport layer. It became clear that it was planned. Further, as shown in Examples 8 to 11 and 17 to 19, it was found that the present invention can be applied not only to the bottom emission type but also to the top emission type.
  • emission spectra at 300 mA / cm 2 measured with the light-emitting elements of the respective examples are shown in FIGS.
  • the left graph is an emission spectrum based on the amount of emission energy (W / sr / m 2 )
  • the right graph is an emission spectrum based on emission luminance (cd / m 2 ).
  • the light-emitting element 5 cd / m 2 or more, 10 cd / m 2 or more, further, required to as having a 30 cd / m 2 or more light-emitting luminance, emission energy amount (W / Sr / m 2 ) and the maximum value of light emission luminance (cd / m 2 ) were obtained by calculating the respective average (Ave.) + 3 standard deviation ( ⁇ ) values (Table 2- See 2 to 2-4.) The results are shown in Table 2.
  • the maximum value of the light emission energy amount (W / sr / m 2 ) and the light emission luminance (cd / m 2 ) 2 ) must have a maximum value of 2.614E-04 (W / sr / m 2 ) or more and 1.274E-01 (cd / m 2 ) or more, respectively.
  • the maximum value of the light emission energy (W / sr / m 2 ) and the maximum value of the light emission luminance (cd / m 2 ) are 5.229E- 04 (W / sr / m 2 ) or more and 2.549E-01 (cd / m 2 ) or more, and the light-emitting element has a light emission luminance of 30 cd / m 2 or more.
  • SYMBOLS 1A Light emitting element, 3 ... Anode, 4 ... Hole injection layer, 5 ... Light emitting layer, 6 ... Electron transport layer, 6a ... 2nd electron transport layer, 6b ... 1st electron transport layer, 7 ... Electron injection layer, 8 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Cathode, 14 ... Laminated body, 20 ... Sealing substrate, 21 ... Substrate, 22 ... Planarization layer, 24 ... Driving transistor, 27 ... Wiring, 31 ... Partition, 32 ... Reflective film, 33 ... Corrosion prevention film, 34 ... Cathode cover, 35 ... Epoxy layer, 100 ... Light emitting device 100B ...
  • Light source 241 ... Semiconductor layer 242 ... Gate insulating layer 243 ... Gate electrode, 244 ... Source electrode, 245 ... Drain electrode, 1000 ... Authentication device, 1001 ... Cover glass, DESCRIPTION OF SYMBOLS 1002 ... Micro lens array, 1003 ... Light receiving element group, 1004 ... Light receiving element drive part, 1005 ... Control part, 1006 ... Light emitting element drive part, 1100 ... Personal computer, 1102 ... Key Over de, 1104 ... body part, 1106 ... display unit, F ... biological.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)

Abstract

 近赤外領域で発光する高効率かつ長寿命な発光素子、この発光素子を備える発光装置、認証装置および電子機器を提供すること。 本発明の発光装置100は、陽極3と、陰極8と、陽極3と陰極8との間に設けられ、陽極3と陰極8との間に通電することにより近赤外領域の光を発光する発光層5とを有する発光素子1Aを備え、陽極3と陰極8との間に300A/cm以下の電流密度で通電したとき、5cd/cm以上の可視光を発光する。

Description

発光装置、電子機器および検査方法
 本発明は、発光装置、電子機器および検査方法に関するものである。
 有機エレクトロルミネッセンス素子(いわゆる有機EL素子)は、陽極と陰極との間に少なくとも1層の発光性有機層を介挿した構造を有する発光素子である。このような発光素子では、陰極と陽極との間に電界を印加することにより、発光層に陰極側から電子が注入されるとともに陽極側から正孔が注入され、発光層中で電子と正孔が再結合することにより励起子が生成し、この励起子が基底状態に戻る際に、そのエネルギー分が光として放出される。
 このような発光素子としては、700nmを超える近赤外領域で発光するものが知られており(例えば、特許文献1、2参照)、近年、このような近赤外領域で面発光する発光素子を、例えば、静脈、指紋等の生体情報を用いて個人を認証する生体認証用の光源や、軍事用途等の近赤外線ディスプレイのような発光装置として、その実現が検討されている。
 ところで、この発光装置の製造後における出荷前検査では、異物および気泡等に起因するダークスポット、非発光および画素欠陥等の不具合が生じている発光装置を欠陥品として取り除く必要がある。
 可視光を発光する発光装置であれば、出荷前検査において、当該発光装置を点灯させて肉眼により前記不具合を観察することで、所定の検査機器を用いることなく欠陥品を取り除くことが可能である。これは当該所定の検査機器による検査結果の正しさを肉眼によって確認できることであり、当該所定の検査機器の動作の確認が人により可能であることを意味する。
特開2000-091073号公報 特開2001-110570号公報
 しかしながら、近赤外領域の光を発光する発光装置では、肉眼により近赤外領域の光を認識できないため、このような手法を適用することができなかった。
 本発明の目的のひとつは、出荷前検査において欠陥品か否かを簡単に知り得る発光装置、かかる発光装置を備える電子機器、および、かかる発光装置が欠陥品か否かを検査する検査方法を提供することにある。
 上記の課題の少なくともひとつを解決するために、本願発明は以下の構成をとることができる。
 本発明の発光装置は、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより近赤外領域の光を発光する発光層とを有する発光素子を備え、前記陽極と前記陰極との間に300mA/cm以下の電流密度で通電したとき、5cd/m以上の可視光を発光することを特徴とする。
 このように発光装置は、5cd/m以上の可視光を発光することから、出荷前検査において、この可視光を観察することで、欠陥品か否かを簡単に知ることができる。
 本発明の発光装置では、前記発光層は、発光材料と、前記発光材料を保持するホスト材料とを含んで構成されることが好ましい。
 これにより、発光材料とホスト材料とを適切に組み合わせることで、発光層を、近赤外領域と、可視光領域との双方で発光するものとし得る。
 本発明の発光装置では、前記発光材料は、下記一般式(IRD-1)で表わされる化合物、下記一般式(IRD-2)で表わされる化合物、下記一般式(IRD-3)で表わされる化合物、および、下記一般式(IRD-4)で表わされる化合物のうちの少なくとも1種を含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
[前記一般式(IRD-1)中、各Rは、それぞれ独立して、アリール基、アリールアミノ基、トリアリールアミン、または、これらの誘導体のうちの少なくとも1種を含む基を示す。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
[前記一般式(IRD-2)中、各Rは、それぞれ独立して、アリール基、アリールアミノ基、トリアリールアミン、または、これらの誘導体のうちの少なくとも1種を含む基を示す。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
[前記一般式(IRD-3)中、Xは、水素が結合している炭素原子、または、窒素原子を示し、Rは、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、アリル基、アルコキシ基、もしくは複素環基を示す。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
[前記一般式(IRD-4)中、各Rは、それぞれ独立して、フェニル基、チオフェニル基、フリル基、または、これらの誘導体のうちの少なくとも1種を含む基を示す。]
 これにより、発光層を、近赤外領域で発光するものとし得る。
 本発明の発光装置では、前記ホスト材料は、下記式IRH-1で表わされる化合物を含むことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
[前記式IRH-1中、nは、1~12の自然数を示し、Rは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、アリールアミノ基を示す。]
 これにより、発光層を、可視光を発光する層とすることができ、具体的には、緑色の光を発光するものとすることができる。
 本発明の発光装置では、前記発光層中における前記発光材料の含有量は、4.0wt%以下であることが好ましい。
 これにより、発光層において、発光層に注入されたキャリアを発光材料での再結合ばかりでなく、ホスト材料での再結合にも使用することができるようになるため、発光素子を、5cd/m以上の可視光を確実に発光するものとすることができる。また、発光素子の発光効率と寿命とのバランスを優れたものとすることができる。
 本発明の発光装置では、前記発光素子は、前記発光層と前記陰極との間に設けられた電子輸送層を備えることが好ましい。
 これにより、電子輸送層を、可視光を発光する層として適用することができる。
 本発明の発光装置では、前記電子輸送層は、アントラセン骨格を有する化合物を含んで構成されていることが好ましい。
 これにより、電子輸送層を、可視光を発光する層とすることができ、具体的には、青色の光を発光するものとすることができる。
 本発明の発光装置では、前記電子輸送層の厚さは、20nm以上200nm以下であることが好ましい。
 これにより、発光素子は、5cd/m以上の可視光を確実に発光するものとなる。
 本発明の発光装置では、前記発光層の厚さは、5nm以上100nm以下であることが好ましい。
 これにより、発光素子は、5cd/m以上の可視光を確実に発光するものとなる。
 本発明の電子機器は、本発明の発光装置を備えることを特徴とする。
 このような電子機器は、欠陥品ではないとされた発光装置を備えるので、信頼性に優れる。
 本発明の検査方法は、本発明の発光装置において、前記陽極と前記陰極との間に300mA/cm以下の電流密度で通電し、発光する5cd/m以上の可視光を観察することにより検査することを特徴とする。
 このような検査方法により、発光装置が欠陥品か否かを簡単に知ることができる。
発光装置の実施形態を示す縦断面図である。 図1に示す発光装置が備える発光素子を模式的に拡大した部分拡大断面図である。 発光装置を適用した認証装置の実施形態を示す図である。 電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。 実施例1、2に係る発光素子の発光スペクトルを示すグラフである。 実施例3、4に係る発光素子の発光スペクトルを示すグラフである。 実施例5、6に係る発光素子の発光スペクトルを示すグラフである。 実施例7、8に係る発光素子の発光スペクトルを示すグラフである。 実施例9、10に係る発光素子の発光スペクトルを示すグラフである。 実施例11、12に係る発光素子の発光スペクトルを示すグラフである。 実施例13、14に係る発光素子の発光スペクトルを示すグラフである。 実施例15、16に係る発光素子の発光スペクトルを示すグラフである。 実施例17、18に係る発光素子の発光スペクトルを示すグラフである。 実施例19、20に係る発光素子の発光スペクトルを示すグラフである。 実施例21、22に係る発光素子の発光スペクトルを示すグラフである。 実施例23、24に係る発光素子の発光スペクトルを示すグラフである。 実施例25、26に係る発光素子の発光スペクトルを示すグラフである。
 以下、本発明の発光装置、電子機器および検査方法を添付図面に示す好適な実施形態について説明する。
 まず、本発明の発光装置について説明する。
 図1は、本発明の発光装置の実施形態を示す縦断面図、図2は、図1に示す発光装置が備える発光素子を模式的に拡大した部分拡大断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図1、2中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
 図1に示す発光装置100は、基板21と、複数の発光素子1Aと、各発光素子1Aをそれぞれ駆動するための複数の駆動用トランジスター24とを有している。ここで、発光装置100は、基板21の反対側(後述する封止基板20側)から発光した光を取り出すトップエミッション構造を有する。
 基板21上には、複数の駆動用トランジスター24が設けられ、これらの駆動用トランジスター24を覆うように、絶縁材料で構成された平坦化層22が形成されている。
 各駆動用トランジスター24は、シリコンからなる半導体層241と、半導体層241上に形成されたゲート絶縁層242と、ゲート絶縁層242上に形成されたゲート電極243と、ソース電極244と、ドレイン電極245とを有している。
 また、平坦化層上には、各駆動用トランジスター24に対応して、反射膜32と、腐食防止膜33とがこの順で積層して設けられている。
 さらに、各腐食防止膜33上には、これらに対応して、すなわち駆動用トランジスター24に対応して、発光素子1Aが設けられている。
 発光素子1Aは、腐食防止膜33上に、陽極3、積層体(有機EL発光部)14、陰極8、陰極カバー34がこの順に積層されており、積層体14は、図2に示す通り、正孔注入層4と、発光層5と、第1電子輸送層6bと、第2電子輸送層6aと、電子注入層7と、陰極8とがこの順に積層されている。
 かかる構成の発光素子1Aの隣接するもの同士の間には、隔壁31が設けられ、これにより各発光素子1Aが個別に設けられている。
 本実施形態では、各発光素子1Aにおいて、反射膜32、腐食防止膜33および陽極3が隔壁31で区画されることにより個別に設けられ、積層体14、陰極8および陰極カバー34が一体的に設けられている。かかる構成とすることで、各発光素子1Aの陽極3は、画素電極を構成し、さらに、各発光素子1Aの陰極8は、共通電極を構成する。また、各発光素子1Aの陽極3は、各駆動用トランジスター24のドレイン電極245に導電部(配線)27により電気的に接続されている。
 このように、発光素子1Aを備える発光装置100において、発光素子1Aの作動を駆動用トランジスター24を用いて制御することにより、すなわち発光素子1Aへの電圧の印加を制御することにより、発光が可能となる。
 かかる構成の発光装置100が備える発光素子1Aは、近赤外領域で発光するものであるが、この発光素子1Aの詳細については後に説明する。
 さらに、これらの発光素子1A上には、これらを覆うように、エポキシ樹脂で構成されたエポキシ層35が形成されている。
 そして、エポキシ層35上には、これらを覆うように封止基板20が設けられている。これにより、発光素子1Aの気密性が確保され、酸素や水分の浸入を防止できることから、発光素子1Aの信頼性の向上を図ることができる。
 かかる構成の発光装置100は、例えば軍事用途等の近赤外線ディスプレイとして用いることも可能である。
 以上説明したような発光装置100において、前述の通り、発光素子1Aは、近赤外領域で発光するものであるが、以下、この発光素子1Aについて、説明する。
 (発光素子)
 図2に示す発光素子(エレクトロルミネッセンス素子)1Aは、陽極3と正孔注入層4と発光層5と電子輸送層6と電子注入層7と陰極8とがこの順に積層されてなるものである。すなわち、発光素子1Aでは、陽極3と陰極8との間に、陽極3側から陰極8側へ正孔注入層4と発光層5と電子輸送層6と電子注入層7とがこの順で積層された積層体14が介挿されている。
 このような発光素子1Aにあっては、陽極3および陰極8に駆動電圧が印加されることにより、発光層5に対し、それぞれ、陰極8側から電子が供給(注入)されるとともに、陽極3側から正孔が供給(注入)される。そして、発光層5では、正孔と電子とが再結合し、この再結合に際して放出されたエネルギーによりエキシトン(励起子)が生成し、エキシトンが基底状態に戻る際にエネルギー(蛍光やりん光)を放出(発光)する。これにより、発光素子1Aは、発光する。
 特に、この発光素子1Aは、後述するように、下記一般式(IRD-1)で表わされる化合物であるチアジアゾール系化合物、下記一般式(IRD-2)で表わされる化合物であるチアジアゾール系化合物、下記一般式(IRD-3)で表わされる化合物であるピロメテン系ホウ素錯体、および、下記一般式(IRD-4)で表わされる化合物であるベンゾ-ビス-チアジアゾール系化合物等の少なくとも1種を発光材料として含んでいることにより、700nm以上の波長領域のような近赤外領域で発光する。なお、本明細書において、「近赤外領域」とは、700nm以上1500nm以下の波長領域を言い、近赤外領域での発光とは、発光波形のピークが700nm以上1500nm以下である発光をいう。
 なお、このような発光素子1Aでは、陽極3と陰極8との間の距離(すなわち積層体14の平均厚さ)は、100~500nmであるのが好ましく、100~300nmであるのがより好ましく、100~250nmであるのがさらに好ましい。これにより、簡単かつ確実に、発光素子1Aの駆動電圧を実用的な範囲内にすることができる。
 以下、発光素子1Aを構成する各部を順次説明する。
 (陽極)
 陽極3は、正孔注入層4に正孔を注入する電極である。この陽極3の構成材料としては、仕事関数が大きく、導電性に優れる材料を用いるのが好ましい。
 陽極3の構成材料としては、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、In、SnO、Sb含有SnO、Al含有ZnO等の酸化物、Au、Pt、Ag、Cuまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 特に、陽極3は、ITOで構成されているのが好ましい。ITOは、透明性を有するとともに、仕事関数が大きく、導電性に優れる材料である。これにより、陽極3から正孔注入層4へ効率的に正孔を注入することができる。
 また、陽極3の正孔注入層4側の面(図1、2にて上面)は、プラズマ処理が施されているのが好ましい。これにより、陽極3と正孔注入層4との接合面の化学的および機械的な安定性を高めることができる。その結果、陽極3から正孔注入層4への正孔注入性を向上させることができる。
 このような陽極3の平均厚さは、特に限定されないが、10~200nm程度であるのが好ましく、50~150nm程度であるのがより好ましい。
 (陰極)
 一方、陰極8は、後述する電子注入層7を介して電子輸送層6に電子を注入する電極である。この陰極8の構成材料としては、仕事関数の小さい材料を用いるのが好ましい。
 陰極8の構成材料としては、例えば、Li、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb、Ag、Cu、Al、Cs、Rbまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて(例えば、複数層の積層体、複数種の混合層等として)用いることができる。
 特に、陰極8の構成材料として合金を用いる場合には、Ag、Al、Cu等の安定な金属元素を含む合金、具体的には、MgAg、AlLi、CuLi等の合金を用いるのが好ましい。かかる合金を陰極8の構成材料として用いることにより、陰極8の電子注入効率および安定性の向上を図ることができる。
 このような陰極8の平均厚さは、本実施形態の発光素子1Aがトップエミッション型であるため、陰極8側から光を透過させる必要があるので、1~50nm程度であるのが好ましい。
 また、ボトムエミッション型である場合には、陰極8に光透過性は特に要求されないので、陰極8の平均厚さは、100~10000nm程度であるのが好ましく、100~500nm程度であるのがより好ましい。
 (正孔注入層)
 正孔注入層4は、陽極3からの正孔注入効率を向上させる機能を有する(すなわち正孔注入性を有する)ものである。これにより、発光素子1Aの発光効率を高めることができる。ここで、正孔注入層4は、陽極3から注入された正孔を発光層5まで輸送する機能をも有する(すなわち正孔輸送性を有する)ものである。したがって、正孔注入層4は、前述したように正孔輸送性を有することから、正孔輸送層であるということもできる。なお、正孔注入層4と発光層5との間に、正孔注入層4とは異なる材料(例えばベンジジン誘導体等のアミン系化合物)で構成された正孔輸送層を別途設けてもよい。
 この正孔注入層4は、正孔注入性を有する材料(正孔注入性材料)を含んでいる。
 この正孔注入層4に含まれる正孔注入性材料としては、特に限定されず、例えば、銅フタロシアニンや、4,4’,4’’-トリス(N,N-フェニル-3-メチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(m-MTDATA)、N,N’-ビス-(4-ジフェニルアミノ-フェニル)-N, N’-ジフェニル-ビフェニル-4-4’-ジアミン等のアミン系材料が挙げられる。
 中でも、正孔注入層4に含まれる正孔注入性材料としては、正孔注入性および正孔輸送性に優れるという観点から、アミン系材料を用いるのが好ましく、ジアミノベンゼン誘導体、ベンジジン誘導体(ベンジジン骨格を有する材料)、分子内に「ジアミノベンゼン」ユニットと「ベンジジン」ユニットとの両方を有するトリアミン系化合物、テトラアミン系化合物(具体的には、例えば、下記式HIL1~HIL27で表されるような化合物)を用いるのがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 また、正孔注入層4の構成材料のLUMOは、発光層5に用いるホスト材料のLUMOとの差が0.5eV以上であることが好ましい。これにより、電子が発光層5から正孔注入層4へ抜けてしまうのを低減し、発光効率を高めることができる。
 また、正孔注入層4の構成材料のHOMOは、4.7eV以上5.6eV以下であることが好ましく、また、正孔注入層4の構成材料のLUMOは、2.2eV以上3.0eV以下であることが好ましい。
 (発光層)
 発光層5は、前述した陽極3と陰極8との間に通電することにより、発光するものである。
 この発光層5は、近赤外領域での発光を得るものであれば特に限定されないが、発光ドーパントとして機能する発光材料を含んで構成される。
 この発光材料としては、例えば、下記一般式(IRD-1)で表わされる化合物であるチアジアゾール系化合物(以下、単に「チアジアゾール系化合物1」とも言う)、下記一般式(IRD-2)で表わされる化合物であるチアジアゾール系化合物(以下、単に「チアジアゾール系化合物2」とも言う)、下記一般式(IRD-3)で表わされる化合物であるピロメテン系ホウ素錯体(以下、単に「ピロメテン系ホウ素錯体」とも言う)、および、下記一般式(IRD-4)で表わされる化合物であるベンゾ-ビス-チアジアゾール系化合物(以下、単に「ベンゾ-ビス-チアジアゾール系化合物」とも言う)等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これにより、発光層5を、近赤外領域で発光するものとし得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
[前記一般式(IRD-1)中、各Rは、それぞれ独立して、アリール基、アリールアミノ基、トリアリールアミン、または、これらの誘導体のうちの少なくとも1種を含む基を示す。]
 前記一般式(IRD-1)中の各基Rとして、アリール基、アリールアミノ基、トリアリールアミン、または、これらの誘導体が挙げられ、これらのうちの2種以上を組み合わせたものを用いることができ、かかる基Rを備えるチアジアゾール系化合物1を発光ドーパントとして含む発光層5は、近赤外領域での発光を得ることができる。
 上記のような基Rを備えるチアジアゾール系化合物1としては、具体的には、例えば、下記式IRD-11~IRD-18で表わされる化合物またはその誘導体が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
[前記一般式(IRD-2)中、各Rは、それぞれ独立して、アリール基、アリールアミノ基、トリアリールアミン、または、これらの誘導体のうちの少なくとも1種を含む基を示す。]
 前記一般式(IRD-2)中の各基Rとして、アリール基、アリールアミノ基、トリアリールアミン、または、これらの誘導体が挙げられ、これらのうちの2種以上を組み合わせたものを用いることができ、かかる基Rを備えるチアジアゾール系化合物2を発光ドーパントとして含む発光層5は、近赤外領域での発光を得ることができる。
 上記のような基Rを備えるチアジアゾール系化合物2としては、具体的には、例えば、下記式IRD-21~IRD-26で表わされる化合物またはその誘導体が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
[前記一般式(IRD-3)中、Xは、水素が結合している炭素原子、または、窒素原子を示し、Rは、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、アリル基、アルコキシ基、もしくは複素環基を示す。]
 ここで、前記一般式(IRD-3)中のRとして用いる複素環基としては、特に限定されないが、ピロール、フラン、チオフェン等の五員複素環基、または、ピリジン等の六員複素環基を用いることが好ましい。
 このようなピロメテン系ホウ素錯体を含む発光層5は、近赤外領域での発光を得ることができる。
 また、発光層5に用いる発光材料としては、前記一般式(IRD-3)で表される化合物であり、かつ、近赤外領域での発光が可能なものであればよいが、具体的には、例えば、下記式IRD-31~IRD-35で表わされる化合物またはその誘導体が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
[前記一般式(IRD-4)中、各Rは、それぞれ独立して、フェニル基、チオフェニル基、フリル基、または、これらの誘導体のうちの少なくとも1種を含む基を示す。]
 前記一般式(IRD-4)中の各基Rとしては、フェニル基、チオフェニル基、フリル基、または、これらの誘導体のうちの少なくとも1種を含むものであれば、特に限定されないが、例えば、フェニル基、チオフェニル基(チオフェン基)、フリル基(フラン基)、オキサゾール基およびオキサジアゾール基等を含むもの挙げられ、これらのうちの2種以上を組み合わせたものであることが好ましい。これにより、かかる基Rを備えるベンゾ-ビス-チアジアゾール系化合物を発光ドーパントとして含む発光層5は、近赤外領域での発光を得るもの、特に850nm以上1500nm以下の波長領域での発光を得るものとなる。
 上記のような基Rを備えるベンゾ-ビス-チアジアゾール系化合物としては、具体的には、例えば、下記式IRD-41~IRD-45で表わされる化合物またはその誘導体が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 なお、発光層5は、上述した発光材料以外の発光材料(各種蛍光材料、各種燐光材料)が含まれていてもよい。
 また、発光層5は、前述したような発光材料に加えて、この発光材料がゲスト材料(ドーパント)として添加(担持)されるホスト材料を含んで構成されている。このホスト材料は、正孔と電子とを再結合して励起子を生成するとともに、その励起子のエネルギーを発光材料に移動(フェルスター移動またはデクスター移動)させて、発光材料を励起する機能を有する。そのため、発光素子1Aの発光効率を高めることができる。このようなホスト材料は、例えば、ゲスト材料である発光材料をドーパントとしてホスト材料にドープして用いることができる。
 発光層5に用いるホスト材料は、特に限定されないが、下記式IRH-1で表わされる化合物であるアントラセン系材料であることが特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
[前記式IRH-1中、nは、1~12の自然数を示し、Rは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、アリールアミノ基を示す。]
 前述したような発光材料として挙げた各種化合物(ベンゾ-ビス-チアジアゾール系化合物等)は、極性が高い(分極が大きい)ため、発光材料として用いた場合、発光層中の濃度が高いときに、発光材料の分子同士の相互作用により発光効率が低下する現象である濃度消光を生じやすい。
 一方、前記テトラセン系材料は、極性が低い(分極が小さい)。そのため、テトラセン系材料をホスト材料として用いることにより、前述したような発光材料の分子同士の相互作用を低減し、濃度消光性を低減することができる。
 これに対し、例えば、極性が高い(分極が大きい)Alqをホスト材料として用いた場合、ホスト材料および発光材料の双方の極性が高く(分極が大きく)なるため、発光材料の分子同士の相互作用が生じやすく、濃度消光性が高くなってしまう。
 また、テトラセン系材料と同じアセン系材料であるアントラセン系材料は、ホスト材料として用いた場合、濃度消光性を低減する効果があるものの、テトラセン系材料をホスト材料として用いた場合と比べて、発光効率が低くなる。これは、アントラセン系材料をホスト材料として用いると、ホスト材料から発光材料へのエネルギー移動が十分でないこと、および、ホスト材料のLUMOに注入された電子が陽極側へ突き抜ける確率が高いことが原因であると推察される。このようなことから、アントラセン系材料は、適したホスト材料とは言えない。なお、このような現象は、アントラセン系材料の他、ペンタセン系材料についても同様に生じる。
 このようなことから、ホスト材料としてテトラセン系材料(アセン系材料)を用いることにより、発光素子1Aの発光効率を高めることができるため、ホスト材料として好ましく用いられる。
 また、テトラセン系材料は、電子および正孔に対する耐性に優れる。また、テトラセン系材料は、熱安定性にも優れる。そのため、発光素子1Aは、長寿命化を図ることができる。また、テトラセン系材料は、熱安定性に優れるため、気相成膜法を用いて発光層を形成する場合に、成膜時の熱によるホスト材料の分解を防止することができる。そのため、優れた膜質を有する発光層を形成することができ、その結果、この点でも、発光素子1Aの発光効率を高めるとともに長寿命化を図ることができる。
 さらに、テトラセン系材料は、それ自体発光しにくいので、ホスト材料が発光素子1Aの発光スペクトルに悪影響を及ぼすのを防止することもできる。
 また、ホスト材料として用いるテトラセン系材料としては、前記式IRH-1で表され、かつ、前述したようなホスト材料としての機能を発揮し得るものであれば、特に限定されないが、下記式IRH-2で表わされる化合物を用いるのが好ましく、下記IRH-3で表わされる化合物を用いるのがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
[前記式IRH-2、IRH-3中、R~Rは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、アリールアミノ基を示す。また、R~Rは、互いに同じであっても異なっていてもよい。]
 また、ホスト材料として用いるテトラセン系材料は、炭素原子および水素原子で構成されているのが好ましい。これにより、ホスト材料の極性を低くし、ホスト材料と発光材料との不本意な相互作用が生じるのを防止することができる。そのため、発光素子1Aの発光効率を高めることができる。また、電位および正孔に対するホスト材料の耐性を高めることができる。そのため、発光素子1Aの長寿命化を図ることができる。
 具体的には、テトラセン系材料としては、例えば、下記式H-1~H-27で表される化合物を用いるのが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 また、発光層5に用いるホスト材料のHOMOは、5.0eV以上5.8eV以下であることが好ましく、また、正孔注入層4の構成材料のLUMOは、2.5eV以上3.6eV以下であることが好ましい。
 (電子輸送層)
 電子輸送層6は、陰極8から電子注入層7を介して注入された電子を発光層5に輸送する機能を有するものである。
 電子輸送層6の構成材料(電子輸送性材料)としては、例えば、2,9-ジメチル-4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン(BCP)等のフェナントロリン誘導体、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム(Alq)等の8-キノリノールないしその誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、アザインドリジン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体、アントラセン系材料等のアセン系材料等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 これらの中でも、電子輸送層6に用いる電子輸送性材料としては、アントラセン骨格を有する化合物を用いることが好ましい。また、フェナントロリン誘導体、フェナントロリン誘導体のように骨格中に窒素原子を備える含窒素化合物を用いることが好ましい。これらのことから、特に、アザインドリジン骨格およびアントラセン骨格の双方を分子内に有するアザインドリジン系化合物(以下、単に「アザインドリジン系化合物」ともいう)を用いることがより好ましい。これにより、発光層5へ電子を効率的に輸送・注入することができる。その結果、発光素子1Aの発光効率を高めることができる。
 また、電子輸送層6は、前述したような電子輸送性材料のうち2種以上を組み合わせて用いる場合、2種以上の電子輸送性材料を混合した混合材料で構成されていてもよいし、異なる電子輸送性材料で構成された複数の層を積層して構成されていてもよい。本実施形態では、図2に示すように、電子輸送層6は、第1電子輸送層6bと、第1電子輸送層6bと発光層5との間に設けられた第2電子輸送層6aと、を有している。
 第1電子輸送層6bの構成材料として用いるアントラセン骨格を有する化合物は、アザインドリジン骨格およびアントラセン骨格の双方を分子内に有するアザインドリジン系化合物であることが好ましい。また、第2電子輸送層6aの構成材料として用いるアントラセン骨格を有する化合物は、アントラセン骨格を分子内に有し、かつ、炭素原子および水素原子で構成されているアントラセン系化合物であることが好ましい。これにより、発光層5へ電子を効率的に輸送・注入するとともに、電子輸送層6の劣化を低減することができる。その結果、発光素子1Aの発光効率を高めるとともに、発光素子1Aの長寿命化を図ることができる。
 ここで、光学的な光取り出しに必要な電子輸送層6の厚さを第2電子輸送層6aにより確保しつつ、第1電子輸送層6bの厚さを薄くして長寿命化を図ることができる。
 電子輸送層6に用いるアザインドリジン系化合物は、1つの分子内に含まれるアザインドリジン骨格およびアントラセン骨格の数がそれぞれ1つまたは2つであるのが好ましい。これにより、電子輸送層6の電子輸送性および電子注入性を優れたものとすることができる。
 具体的には、電子輸送層6に用いるアザインドリジン系化合物としては、例えば、下記式ETL1-1~24で表わされるような化合物、下記式ETL1-25~36で表わされるような化合物、下記式ETL1-37~56で表わされる化合物を用いるのが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 このようなアザインドリジン系化合物は、電子輸送性および電子注入性に優れる。そのため、発光素子1Aの発光効率を向上させることができる。
 このようなアザインドリジン系化合物の電子輸送性および電子注入性が優れるのは、以下のような理由によるものと考えられる。
 前述したようなアザインドリジン骨格およびアントラセン骨格を分子内に有するアザインドリジン系化合物は、その分子全体がπ共役系で繋がっているため、電子雲が分子全体に亘って拡がっている。
 そして、かかるアザインドリジン系化合物のアザインドリジン骨格の部分は、電子を受け入れる機能と、その受け取った電子をアントラセン骨格の部分へ送り出す機能とを有する。一方、かかるアザインドリジン系化合物のアントラセン骨格の部分は、アザインドリジン骨格の部分から電子を受け入れる機能と、その受け入れた電子を、電子輸送層6の陽極3側に隣接する層、すなわち発光層5へ受け渡す機能とを有する。
 より具体的に説明すると、かかるアザインドリジン系化合物のアザインドリジン骨格の部分は、2つの窒素原子を有し、その一方(アントラセン骨格の部分に近い側)の窒素原子がsp混成軌道を有し、他方(アントラセン骨格の部分に遠い側)の窒素原子がsp混成軌道を有する。sp混成軌道を有する窒素原子は、アザインドリジン系化合物の分子の共役系の一部を構成するとともに、炭素原子よりも電気陰性度が高く、電子を引き付ける強さが大きいため、電子を受け入れる部分として機能する。一方、sp混成軌道を有する窒素原子は、通常の共役系ではないが、非共有電子対を有するため、その電子がアザインドリジン系化合物の分子の共役系に向けて電子を送り出す部分として機能する。
 一方、かかるアザインドリジン系化合物のアントラセン骨格の部分は、電気的に中性であるため、アザインドリジン骨格の部分から電子を容易に受け入れることができる。また、かかるアザインドリジン系化合物のアントラセン骨格の部分は、発光層5の構成材料、特にホスト材料(テトラセン系材料)と軌道の重なりが大きいため、発光層5のホスト材料へ電子を容易に受け渡すことができる。
 また、かかるアザインドリジン系化合物は、前述したように電子輸送性および電子注入性に優れるため、結果として、発光素子1Aの駆動電圧を低電圧化することができる。
 また、アザインドリジン骨格の部分は、sp混成軌道を有する窒素原子が還元されても安定であり、sp混成軌道を有する窒素原子が酸化されても安定である。そのため、かかるアザインドリジン系化合物は、電子および正孔に対する安定性が高いものとなる。その結果、発光素子1Aの長寿命化を図ることができる。
 また、電子輸送層6(第2電子輸送層6aを有する場合、特に第2電子輸送層6a)に用いるアントラセン系化合物としては、下記式ETL2で表される化合物であればよいが、下記式ETL2-A、下記式ETL2-B、下記式ETL2-Cまたは下記式ETL2-Dで表される化合物であることが好ましく、より具体的には、例えば、下記式ETL2-1~56で表される化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
 また、電子輸送層6(より具体的には、第2電子輸送層6a)の構成材料のHOMOは、発光層5に用いるホスト材料のHOMOとの差が0.2eV以上であることが好ましい。これにより、正孔が発光層5から電子輸送層6へ抜けてしまうのを低減し、発光効率を高めることができる。
 また、第2電子輸送層6aの構成材料のHOMOは、5.5eV以上6.0eV以下であることが好ましく、また、第2電子輸送層6aの構成材料のLUMOは、2.5eV以上3.0eV以下であることが好ましい。
 また、第1電子輸送層6bの構成材料のHOMOは、5.8eV以上6.5eV以下であることが好ましく、また、第1電子輸送層6bの構成材料のLUMOは、2.8eV以上3.5eV以下であることが好ましい。
 また、第2電子輸送層6aの厚さは、第1電子輸送層6bの厚さよりも厚いことが好ましい。これにより、発光素子1Aの駆動電圧を抑制しつつ、発光層5へ電子を効率的に輸送・注入するとともに、電子輸送層6の劣化を低減することができる。
 また、第2電子輸送層6aの具体的な厚さは、30nm以上150nm以下であることが好ましく、70nm以上90nm以下であることがより好ましい。これにより、発光素子1Aの駆動電圧を抑制しつつ、発光層5へ電子を効率的に輸送・注入するとともに、電子輸送層6の劣化を低減することができる。
 なお、第2電子輸送層6aは、第1電子輸送層6bと発光層5との構成材料の組み合わせ等によっては、省略してもよい。
 (電子注入層)
 電子注入層7は、陰極8からの電子注入効率を向上させる機能を有するものである。
 この電子注入層7の構成材料(電子注入性材料)としては、例えば、各種の無機絶縁材料、各種の無機半導体材料が挙げられる。
 このような無機絶縁材料としては、例えば、アルカリ金属カルコゲナイド(酸化物、硫化物、セレン化物、テルル化物)、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらを主材料として電子注入層7を構成することにより、電子注入性をより向上させることができる。特にアルカリ金属化合物(アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物等)は仕事関数が非常に小さく、これを用いて電子注入層7を構成することにより、発光素子1Aは、高い輝度が得られるものとなる。
 アルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、LiO、LiO、NaS、NaSe、NaO等が挙げられる。
 アルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、CaO、BaO、SrO、BeO、BaS、MgO、CaSe等が挙げられる。
 アルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、CsF、LiF、NaF、KF、LiCl、KCl、NaCl等が挙げられる。
 アルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、CaF、BaF、SrF、MgF、BeF等が挙げられる。
 また、無機半導体材料としては、例えば、Li、Na、Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Cd、Mg、Si、Ta、SbおよびZnのうちの少なくとも1つの元素を含む酸化物、窒化物または酸化窒化物等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 電子注入層7の平均厚さは、特に限定されないが、0.1~1000nm程度であるのが好ましく、0.2~100nm程度であるのがより好ましく、0.2~50nm程度であるのがさらに好ましい。
 なお、この電子注入層7は、陰極8および電子輸送層6の構成材料や厚さ等によっては、省略してもよい。
 以上のように構成された発光素子1Aによれば、近赤外領域での発光を可能とすることができる。
 (発光装置の製造方法)
 以上のような発光装置100は、例えば、次のようにして製造することができる。
 [1]まず、基板21を用意し、形成すべき発光素子1Aに対応するように、複数の駆動用トランジスター24を形成したのち、これらトランジスター24を覆うように平坦化層22を形成する。
 [1-A]まず、基板21を用意し、基板21上に、駆動用TFT24を形成する。
 [1-Aa]まず、基板21上に、例えばプラズマCVD法等により、平均厚さが約30~70nmのアモルファスシリコンを主材料として構成される半導体膜を形成する。
 [1-Ab]次いで、半導体膜に対して、レーザアニールまたは固相成長法等により結晶化処理を行い、アモルファスシリコンをポリシリコンに変化させる。
 ここで、レーザアニール法では、例えば、エキシマレーザでビームの長寸が400mmのラインビームを用い、その出力強度は、例えば200mJ/cm程度に設定される。
 [1-Ac]次いで、半導体膜をパターニングして島状とすることで半導体層241を得、これら島状の半導体層241を覆うように、例えば、TEOS(テトラエトキシシラン)や酸素ガスなどを原料ガスとして、プラズマCVD法等により、平均厚さが約60~150nmの酸化シリコンまたは窒化シリコン等を主材料として構成されるゲート絶縁層242を形成する。
 [1-Ad]次いで、ゲート絶縁層242上に、例えば、スパッタ法等により、アルミニウム、タンタル、モリブデン、チタン、タングステンなどの金属を主材料として構成される導電膜を形成した後、パターニングし、ゲート電極243を形成する。
 [1-Ae]次いで、この状態で、高濃度のリンイオンを打ち込んで、ゲート電極243に対して自己整合的にソース・ドレイン領域を形成する。なお、不純物が導入されなかった部分がチャネル領域となる。
 [1-B]次に、駆動用TFT24に電気的に接続されるソース電極244およびドレイン電極245を形成する。
 [1-Ba]まず、ゲート電極243を覆うように、第1平坦化層を形成した後、コンタクトホールを形成する。
 [1-Bb]次いで、コンタクトホール内にソース電極244およびドレイン電極245を形成する。
 [1-C]次に、ドレイン電極245と陽極3とを電気的に接続する配線(中継電極)27を形成する。
 [1-Ca]まず、第1平坦化層上に、第2平坦化層を形成した後、コンタクトホールを形成する。
 [1-Cb]次いで、コンタクトホール内に配線27を形成する。
 なお、[1-B]工程および[1-C]工程において形成された第1平坦化層および第2平坦化層により平坦化層22が構成される。
 [2]次に、平坦化層22上に、各配線27に対応するように、反射膜32、腐食防止膜33および陽極(個別電極)3をこの順で積層して形成する。
 この反射膜32は、平坦化層22上に、例えば、真空蒸着法やスパッタ法のような気相成膜法等により、反射膜32の構成材料を主材料として構成される薄膜を形成した後、パターニングすることにより得ることができる。
 また、腐食防止膜33は、反射膜32を覆うように平坦化層22上に、前記と同様にして、腐食防止膜33の構成材料を主材料として構成される薄膜を形成した後、パターニングすることにより得ることができる。
 さらに、陽極3は、反射膜32および腐食防止膜33を覆うように平坦化層22上に、前記と同様にして、陽極3の構成材料を主材料として構成される薄膜を形成した後、パターニングすることにより得ることができる。
 [3]次に、平坦化層22上に、各陽極3を区画するように、すなわち、各発光素子1Aを形成する領域を区画するように、隔壁(バンク)31を形成する。
 隔壁31は、反射膜32および腐食防止膜33および陽極3を覆うように平坦化層22上に、絶縁膜を形成した後、陽極3が露出するようにフォトリソグラフィー法等を用いてパターニングすること等により形成することができる。
 ここで、隔壁31の構成材料は、耐熱性、撥液性、インク溶剤耐性、平坦化層22等との密着性等を考慮して選択される。
 具体的には、隔壁31の構成材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂のような有機材料や、SiOのような無機材料が挙げられる。
 また、隔壁31の開口の形状は、図1に示すように、四角形の他、例えば、円形、楕円形、六角形等の多角形等、いかなるものであってもよい。
 このような隔壁31の高さは、特に限定されないが、30~500nm程度とするのが好ましい。かかる高さとすることにより、十分に隔壁(バンク)としての機能が発揮される。
 [4]次に、陽極3および隔壁31に重なるように、すなわち、隔壁31の陽極3と反対側の全面を覆うように、正孔注入層4を形成する。
 これにより、各発光素子1Aに共通の正孔注入層4が一括(一体的)に形成される。
 正孔注入層4は、例えば、CVD法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成するのが好ましい。
 なお、正孔注入層4は、例えば、正孔注入性材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる正孔注入層形成用材料を、陽極3および隔壁31上に供給した後、乾燥(脱溶媒または脱分散媒)することによっても形成することができる。
 正孔注入層形成用材料の供給方法としては、例えば、スピンコート法、ロールコート法、インクジェット印刷法等の各種塗布法を用いることもできる。かかる塗布法を用いることにより、正孔注入層4を比較的容易に形成することができる。
 正孔注入層形成用材料の調製に用いる溶媒または分散媒としては、例えば、各種無機溶媒や、各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。
 なお、乾燥は、例えば、大気圧または減圧雰囲気中での放置、加熱処理、不活性ガスの吹付け等により行うことができる。
 また、本工程に先立って、陽極3の上面には、酸素プラズマ処理を施すようにしてもよい。これにより、陽極3の上面に親液性を付与すること、陽極3の上面に付着する有機物を除去(洗浄)すること、陽極3の上面付近の仕事関数を調整すること等を行うことができる。
 ここで、酸素プラズマ処理の条件としては、例えば、プラズマパワー100~800W程度、酸素ガス流量50~100mL/min程度、被処理部材(陽極3)の搬送速度0.5~10mm/sec程度、基板21の温度70~90℃程度とするのが好ましい。
 [5]次に、正孔注入層4の全面を覆うように、発光層5を形成する。これにより、各発光素子1Aに共通の発光層5が一括に形成される。
 [6]次に、発光層5の全面を覆うように、電子輸送層6(第1電子輸送層6bおよび第2電子輸送層6a)を形成する。これにより、各発光素子1Aに共通の電子輸送層6(第1電子輸送層6bおよび第2電子輸送層6a)が一括に形成される。
 [7]次に、電子輸送層6の全面を覆うように、電子注入層7を形成する。これにより、各発光素子1Aに共通の電子注入層7が一括に形成される。
 [8]次に、電子注入層7の全面を覆うように、陰極8を形成する。これにより、各発光素子1Aに共通の陰極8が一括に形成される。
 [9]次に、陰極8の全面を覆うように、陰極カバー34を形成する。これにより、各発光素子1Aに共通の陰極カバー34が一括に形成される。
 なお、前記工程[5]~[9]で形成する各層も、前記工程[4]で正孔注入層4を形成する際に説明した気相プロセスや液相プロセスにより形成することができるが、中でも、気相プロセスを用いるのが好ましい。気相プロセスを用いることにより、隣接する層同士間における層溶解を防止しつつ、形成すべき層を確実に形成することができる。
 以上のようにして、駆動用トランジスター24に対応して、複数の発光素子1Aが形成される。
 [10]次に、封止基板20を用意し、陰極カバー34と封止基板20との間にエポキシ系の接着剤を介在させた後、この接着剤を乾燥させる。
 これにより、エポキシ層35を介して、封止基板20で陰極カバー34(陰極8)を覆うように陰極カバー34(陰極8)と封止基板20とを接合することができる。
 この封止基板20は、各発光素子1Aを保護する保護基板としての機能を発揮する。このような封止基板20を、陰極8側に設ける構成とすることで、発光素子1Aが酸素や水分に接触するのをより好適に防止または低減できることから、発光素子1Aの信頼性の向上や、変質・劣化の防止等の効果をより確実に得ることができる。
 以上のような工程を経て、各発光素子1Aが封止基板20により封止された発光装置100が完成される。
 さて、かかる構成の発光素子1Aを備える発光装置100は、本発明では、陽極3と陰極8との間に300mA/cm以下の電流密度で通電したとき、5cd/m以上の可視光を発光するものとなっている。
 これにより、発光素子1Aは、近赤外領域の発光ばかりではなく、5cd/m以上の可視光を発光する。そのため、異物および気泡等に起因するダークスポット、非発光および画素欠陥等の不具合が生じている発光装置を欠陥品として取り除く出荷前検査において、発光装置100の点灯時に発光する5cd/m以上の可視光に基づいて、肉眼において前記不具合を観察することができる。したがって、従来の可視光を発光する他のディスプレイ装置と同様に、出荷前検査において、検査対象の発光装置100が欠陥品か否かを簡単に判別することが可能となる。
 すなわち、発光装置100において、陽極3と陰極8との間に300mA/cm以下の電流密度で通電し、発光する5cd/m以上の可視光を観察することにより、前記不具合が生じているディスプレイ装置を欠陥品として取り除く出荷前検査(本発明の検査方法)を実施することができる。
 ここで、発光素子1Aを、近赤外領域の発光ばかりではなく、可視光を発光するものとし得るのは、発光素子1Aが備える正孔注入層4、発光層5および電子輸送層6にそれぞれ含まれる正孔注入材料、ホスト材料および電子輸送材料の種類を適宜選択することにより実現することができる。
 具体的には、例えば、正孔注入層4に含まれる正孔注入材料として、前述の通り、アミン系材料を用いることにより、正孔注入層4を青色の光を発光するものとすることができ、発光層5に含まれるホスト材料として、テトランセン系材料を用いることにより、発光層5を緑色の光を発光するものとすることができ、さらに、電子輸送層6に含まれる電子輸送材料として、アントラセン系材料を用いることにより、電子輸送層6を青色の光を発光するものとすることができる。したがって、正孔注入層4、発光層5および電子輸送層6で発光する発光色を適宜選択することにより発光素子1Aに所望の色を発光させることができる。
 また、発光素子1Aを、5cd/m以上の可視光を発光するものとするには、例えば、正孔注入層4、発光層5および電子輸送層6の膜厚をそれぞれ調整する他、発光層5に含まれるホスト材料の含有量を調整することにより実現することができる。
 具体的には、このような正孔注入層4の平均厚さは、正孔注入材料の種類、発光波長、或いは光取出しの構造(ボトムエミッションか、または、トップエミッションか)によっても異なるが、5nm以上200nm以下であるのが好ましく、10nm以上150nm以下であるのがより好ましい。
 また、発光層5の平均厚さは、ホスト材料の種類、発光材料の種類、及び、発光層の積層数によっても若干異なるが、5nm以上100nm以下であるのが好ましく、5nm以上50nm以下であるのがより好ましい。
 さらに、電子輸送層6全体の厚さは、正孔輸送材料の種類、発光波長、或いは光取出しの構造(ボトムエミッションか、または、トップエミッションか)によっても異なるが、20nm以上200nm以下であることが好ましく、50nm以上150nm以下であることがより好ましい。
 正孔注入層4、発光層5および電子輸送層6の平均厚さを、それぞれ、前記範囲内に設定することにより、発光素子1Aは、5cd/m以上の可視光を確実に発光するものとなる。また、発光層5の平均厚さを前記範囲内に設定することにより、発光素子1Aの駆動電圧を抑制しつつ、発光素子1Aの長寿命化を図ることができる。さらに、電子輸送層6の平均厚さを前記範囲内に設定することにより、発光素子1Aの駆動電圧を抑制しつつ、発光層5へ電子を効率的に輸送・注入することができる。
 また、発光層5が、前述のように発光材料およびホスト材料を含むものである場合、この発光層5中における発光材料の含有量(ドープ量)は、4.0wt%以下であるのが好ましく、0.25wt%以上2.0wt%以下であるのがより好ましい。これにより、発光層5において、発光層5に注入されたキャリアが発光材料でのみ消費されるのではなく、ホスト材料もしくは発光層に隣接する層で消費され発光することができるようになるため、発光素子1Aを、5cd/m以上の可視光を確実に発光するものとすることができる。また、発光素子1Aの発光効率と寿命とのバランスを優れたものとすることができる。
 さらに、発光素子1Aは、5cd/m以上の可視光を発光するものとすることで、肉眼または(可視光)カメラにより、少なくとも暗室環境下において不具合を観察することができるが、10cd/m以上の可視光を発光するものであることが好ましく、30cd/m以上の可視光を発光するものであることがより好ましい。発光素子1Aを10cd/m以上の可視光を発光するものとすることで、少なくとも暗室環境下において不具合を容易に観察することができ、発光素子1Aを30cd/m以上の可視光を発光するものとすることで、蛍光灯下においても不具合を容易に観察することができるようになる。
 なお、発光素子1Aを、5cd/mの可視光を発光するものとする場合、例えば、波長450nmの光を発光させる際には、発光素子1Aに供給すべきエネルギー量は、192mW/sr/mとなり、波長485nmの光を発光させる際には、発光素子1Aに供給すべきエネルギー量は、43mW/sr/mとなり、波長555nmの光を発光させる際には、発光素子1Aに供給すべきエネルギー量は、7mW/sr/mとなり、波長640nmの光を発光させる際には、発光素子1Aに供給すべきエネルギー量は、42mW/sr/mとなり、さらに、波長650nmの光を発光させる際には、発光素子1Aに供給すべきエネルギー量は、69mW/sr/mとなる。
 換言すれば、青色の光を発光させる際には、発光素子1Aに供給すべきエネルギー量は、200mW/sr/m程度となり、緑色の光を発光させる際には、発光素子1Aに供給すべきエネルギー量は、40mW/sr/m程度となり、さらに、赤色の光を発光させる際には、発光素子1Aに供給すべきエネルギー量は、100mW/sr/m程度となるため、可視光を発光させる際には、発光素子1Aに供給すべきエネルギー量は、40~200mW/sr/m程度総量として必要となる。
 よって、発光素子1Aに供給するエネルギー量の観点からは、発光素子1Aを緑色の光を発光するものとするのが好ましい。これにより、発光素子1Aを優れたエネルギー効率により、5cd/m以上の可視光を発光させることができる。また、観察は可視光カメラを用いることで行ってもよい。可視光カメラを用いて発光素子1Aの可視光の発光を観察する場合、発光素子1Aを青色の光を発光するものとするのが好ましい。可視光カメラは、発光素子1Aの発光によるエネルギー量を測定するため、発光素子1Aが同一の輝度を発光するものである場合、短波長である青色を観察することにより、優れた感度で発光素子1Aの発光を観察することができる。さらに、肉眼で発光素子1Aの可視光の発光を観察する場合、発光素子1Aを緑色の光を発光するものとするのが好ましく、白色の光を発光するものとするのがより好ましい。これにより、検査者の眼の負担を低減することができる。
 また、本発明では、5cd/m以上の可視光を発光光として得る際に、陽極3と陰極8との間で通電するときの電流密度は、300mA/cm以下に設定される。これは、発光装置100の欠陥品を取り除く出荷前検査は、通常、比較的長い時間(例えば、30秒以上)の連続点灯下で実施される。
 そのため、例えば、500mA/cm程度の電流密度で陽極3と陰極8との間で通電すると、蓄熱による熱により発光素子内部の温度が各層を構成する構成材料のTgを超えることとなる。その結果、発光素子の各層が流動性を帯びることに起因して、発光素子の発光効率が低下するおそれがあった。
 これに対して、前記電流密度を300mA/cm以下に設定することにより、出荷前検査の際に、たとえ長時間の連続点灯を実施したとしても、各層が熱により流動性を帯びることを抑制または防止することができるため、発光素子1Aの発光効率の低下が的確に抑制または防止される。
 なお、前記電流密度は、300mA/cm以下に設定されていれば良いが、好ましくは200mA/cm以下、より好ましくは100mA/cm以下に設定される。これにより、前述した効果をより顕著に発揮させることができる。
 (認証装置)
 また、本発明の発光装置は、前述の通り、ディスプレイ装置(表示装置)に適用し得るが、その他、認証装置に適用できる。以下、本発明の発光装置を、認証装置に適用した場合の実施形態を説明する。
 図3は、本発明の発光装置を適用した認証装置の実施形態を示す図である。
 図3に示す認証装置1000は、生体F(本実施形態では指先)の生体情報を用いて個人を認証する生体認証装置である。
 この認証装置1000は、光源100Bと、カバーガラス1001と、マイクロレンズアレイ1002と、受光素子群1003と、発光素子駆動部1006と、受光素子駆動部1004と、制御部1005とを有する。
 光源100Bは、前述した発光装置100が有する発光素子1Aを複数備えるものであり、撮像対象物である生体Fへ向けて、近赤外領域の光を面発光することで照射する。例えば、この光源100Bの複数の発光素子1Aは、カバーガラス1001の外周部に沿って配置される。
 カバーガラス1001は、生体Fが接触または近接する部位である。
 マイクロレンズアレイ1002は、カバーガラス1001の生体Fが接触または近接する側と反対側に設けられている。このマイクロレンズアレイ1002は、複数のマイクロレンズがマトリクス状に配列して構成されている。
 受光素子群1003は、マイクロレンズアレイ1002に対してカバーガラス1001とは反対側に設けられている。この受光素子群1003は、マイクロレンズアレイ1002の複数のマイクロレンズに対応してマトリクス状に設けられた複数の受光素子で構成されている。この受光素子群1003の各受光素子としては、例えば、CCD(Charge Coupled Device)、CMOS等を用いることができる。
 発光素子駆動部1006は、光源100Bを駆動する駆動回路である。
 受光素子駆動部1004は、受光素子群1003を駆動する駆動回路である。
 制御部1005は、例えば、MPUであり、発光素子駆動部1006および受光素子駆動部1004の駆動を制御する機能を有する。
 また、制御部1005は、受光素子群1003の受光結果と、予め記憶された生体認証情報との比較により、生体Fの認証を行う機能を有する。
 例えば、制御部1005は、受光素子群1003の受光結果に基づいて、生体Fに関する画像パターン(例えば静脈パターン)を生成する。そして、制御部1005は、その画像パターンと、生体認証情報として予め記憶された画像パターンとを比較し、その比較結果に基づいて、生体Fの認証(例えば静脈認証)を行う。
 このような光源100Bを備える認証装置1000により、近赤外光を用いて生体認証を行うことができるが、この光源100Bを備える認証装置1000に本発明の発光装置が適用され、本発明の検査方法を用いて、認証装置1000(光源100B)が欠陥品か否かを検査することができる。
 また、このような認証装置1000は、各種の電子機器に組み込むことができる。
 (電子機器)
 図4は、本発明の電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。
 この図において、パーソナルコンピューター1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部を備える表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
 このパーソナルコンピューター1100において、本体部1104には、前述した認証装置1000が設けられている。
 このようなパーソナルコンピューター1100によれば、高効率および長寿命な発光素子1Aを備えるので、信頼性に優れる。
 なお、本発明の電子機器は、図4のパーソナルコンピューター(モバイル型パーソナルコンピューター)の他にも、例えば、携帯電話機、ディジタルスチールカメラ、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダー型、モニター直視型のビデオテープレコーダー、ラップトップ型パーソナルコンピューター、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、タッチパネルを備えた機器(例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機)、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、脈拍計測装置、脈波計測装置、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシミュレーター、その他各種モニター類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。
 以上、本発明の発光装置、電子機器および検査方法を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
 例えば、本発明の発光装置は照明用の光源として用いてもよい。
 次に、本発明の具体的実施例について説明する。
 1.発光材料の製造(IRD-15の製造)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 合成(A1-1)
 5リットルのフラスコに発煙硝酸1500mlを入れ冷却した。そこへ10~50℃に保つようにして硫酸1500mlを分割添加した。さらにそこへ原料のジブロモベンゾチアジアゾールである化合物(a)を150gを1時間かけて少量ずつ添加した。その際に溶液温度は5℃以下になるように行った。全量添加後、室温(25℃)において20時間反応させた。反応後、氷3kgに反応液を注ぎ、一晩攪拌した。その後、ろ過してメタノール、ヘプタンで洗浄した。
 ろ過して残った物を200mlのトルエンで熱溶解させた後、室温まで徐冷後にろ過し、残ったものを少量のトルエンで洗浄後、減圧乾燥させた。
 これにより、HPLC純度95%の化合物(b)(4、7-ジブロモ-5、6-ジニトロ-ベンゾ[1、2、5]チアジアゾール)60gを得た。
 合成(A1-2)
 Ar下、5リットルのフラスコに、得られたジブロモ体である化合物(b)30gとトリフェニルアミンのボロン酸体160g、トルエン2500ml、2M炭酸セシウム水溶液(152g/(蒸留水)234ml)を入れ、90℃で一晩反応させた。反応後ろ過、分液、濃縮し、得られた粗体52gをシリカゲルカラム(SiO 5kg)で分離し、赤紫色固体を得た。
 これにより、HPLC純度96%の化合物(c)(5、6-ジニトロ-4、7-ジフェニル-ベンゾ[1、2、5]チアジアゾール)6gを得た。
 合成(A1-3)
 Ar下、1リットルのフラスコに、得られたジニトロ体である化合物(c)6g、還元鉄7g、酢酸600mlを入れ、80℃で4時間反応させて室温まで冷却させた。反応後、反応液をイオン交換水1.5リットルに注ぎ、そこへ酢酸エチル1.5リットルをさらに添加した。添加後、固体が析出していたので、テトラヒドロフラン1リットルと食塩300gを添加し、分液した。水層は1リットルのテトラヒドロフランで再抽出した。濃縮乾燥したものを再度、少量の水、メタノールにて洗浄し、橙色固体を得た。
 これにより、HPLC純度80%の化合物(d)(4、7-ジフェニル-ベンゾ[1、2、5]チアジアゾロ-5、6-ジアミン)7gを得た。
 合成(A1-4)
 Ar下、1リットルのフラスコに、得られたジアミン体である化合物(d)4.5g、ベンジル3.7g、溶媒として酢酸300mlを入れ、80℃にて2時間反応させた。反応後、室温まで冷却させ、反応液をイオン交換水1リットルに注ぎ、結晶をろ過、水洗、7gの黒緑色固体を得た。そして、その黒緑色固体をシリカゲルカラム(SiO 1kg)で精製した。
 これにより、HPLC純度99%の化合物(e)(前記式IRD-15で表わされる化合物)4gを得た。この化合物(e)を質量分析したところ、M+:492であった。
 さらに、得られた化合物(e)を設定温度340℃で昇華精製した。その昇華精製後の化合物(e)のHPLC純度は99%であった。
(IRD-24の製造)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
 前述した前記式IRD-15の合成において、合成(A1-4)で使用するベンジルの代わりに1,2-ベンゾキノンを用いた以外は、前述したIRD-15の合成と同様にして合成を行った。これにより、前記IRD-24で表わされる化合物を得た。
(IRD-31の製造)
 以下の工程1~6により、前記式IRD-31で表されるピロメテン系ホウ素錯体を合成した。
 [工程1]エチルエステル体(5-Methyl-thiophene-2-carboxylic acid ethyl ester)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 Arガス気流の下、1リットルの3つ口フラスコに2-メチルチオフェン(1.7g、0.175mol)を脱水THF(150ml)に加え、-65℃まで冷却した。その後、1.6Mのn-BuLiヘキサン溶液(120ml、0.19mol)を-60℃以下で滴下し、そのまま1時間撹拌した。
 続いて、2-エチルクロロホルメイト(COCOCl:2.1g、0.19mol)を脱水THF(10ml)に加えて、-55℃以下に冷却した。この溶液を先の溶液に-50℃以下で滴下した。滴下後、反応液の冷却を中止し、一晩かけて室温まで上昇させた。
 反応後、溶液に水50mlを滴下/撹拌した。分液ロートにて有機層を分取した後、減圧下にて濃縮操作を行った。
 得られた粗体(35g)をシリカゲルクロマトグラフィー(500g、展開:CHCl/Hep=1/2→CHCl/Hep=1/1)にて精製し、目的物であるエチルエステル体を得た(収量8.1g、収率27%)。
 [工程2]ヒドラジド体(5-Methyl-thiophene-2-carboxylic acid hydrazide)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 Ar気流下、300mlの3つ口フラスコに、工程1で得られたエチルエステル体(8.1g、48mmol)をエタノール(100ml)に懸濁させ、NHNH・HO(7ml、140mmol)を加え、78℃にて加温し、一晩反応させた。その反応液をモニターし、エチルエステル体の消失を確認後、室温まで冷却した。
 反応液を1リットルのビーカー移し、300mlのCHClと100mlの蒸留水を加えて、撹拌した。全量を1リットルの分液ロートに移して有機層を分取し、蒸留水での洗浄を2回行った。最後に、有機層を分取後、濃縮し、ヘプタンを20ml程度添加し、沈殿させたものをろ過し、目的物であるヒドラジド体を得た(収量3g、収率40%)。
 [工程3]中間体(5-Methyl-thiophene-2-carboxylic acid [1-(2-hydroxy-4-methoxy-phenyl)-ethylidene]-hydrazide)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
 Ar気流下、30mlの3つ口フラスコに、工程2で得られたヒドラジド体(2.64g、16.9mmol)と2-ヒドロキシ-4-メトキシアセトフェノン(2.84g、17.1mmol)を加え、外温80℃にて10時間撹拌した。
 室温まで冷却後、反応溶液から取り出すためにTHFを用い、減圧濃縮後にヘプタンを加えて沈殿させて目的物である中間体を得た(収量4.4g、収率85%)。
 [工程4]ジケトン体(1-[4-Methoxy-2-(5-methyl-thiophene-2-carbonyl)-phenyl]-ethanone)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
 Ar気流下、100mlの3つ口フラスコに、工程3で得られた中間体(2.25g、7.39mmol)を脱水THF(35ml)に懸濁させ、30℃以下にてゆっくりとPb(OAc)4(3.93g、8.86mmol)を加えた。一晩撹拌後、反応液を濾過し、ろ液を減圧濃縮後にCHCl(100ml)と蒸留水(100ml)とで洗浄/抽出し、濃縮することで目的物であるジケトン体を得た(収量2.2g)。
 [工程5]前駆体の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
 Ar気流下、100mlの3つ口フラスコに、工程4で得られたジケトン体(3.0g、10.9mmol)を酢酸30mlとEtOH(100ml)に加え、内温65℃で加熱した。その後、酢酸アンモニウム(5.1g、66.4mmol)と塩化アンモニウム(583mg、10.9mmol)を加え、5時間そのまま撹拌した。さらに、反応温度を85℃まで昇温し、約1時間撹拌した。
 反応液を室温mで冷却し、減圧下、濃縮操作を行った。残渣を水(300ml)に注ぎいれ、CHClを用いて抽出操作を行った。得られた有機層を減圧下、濃縮操作を行い、得られた粗体をシリカゲルクロマトグラフィー(100g、展開:CHCl→CHCl+THF(50:50))にて精製を行い、目的物である前駆体を得た(収量830mg、収率29%)。
 [工程6]IRD-31の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 Ar気流下、100mlの3つ口フラスコに、工程5で得られた前駆体(830mg、1.58mmol)を脱水CHCl(100ml)に溶解させ、5℃まで冷却した。そこへ、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(611mg、4.73mmol)とBF3・OEt2(1.34g、9.46mmol)を順次滴下し、室温まで昇温した。約2時間撹拌した後、水(100ml)を加え洗浄操作を行った。得られた有機層をシリカゲルクロマトグラフィー(100g、展開CHCl)にて精製を行い、目的物である前記式IRD-31で表される化合物を得た(収量600mg、収率70%)。
(IRD-41の製造)
 以下の工程1~6により、前記式IRD-41で表されるベンゾ-ビス-チアジアゾール系化合物を合成した。
 [工程1]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
 まず、1リットルの3つ口フラスコに発煙硝酸(97%)345mlを仕込み、内温5℃まで冷却した。そこへ、濃硫酸(95%)(345ml)を内温が10℃以下でゆっくりと分割添加した。添加終了後、室温放置し、一晩撹拌した。
 次いで、氷水(1リットル)へ反応液を注ぎ入れ、固体を濾過した。得られた固体(30g)にトルエン(100ml)を加え、再結晶することで目的物を得た(収量16g、収率33%)。
 [工程2]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
 まず、Arガス下、1リットルの三口フラスコに4-ブロモトリフェニルアミン(25g、77mmol)を脱水THF(500ml)に溶解し、-78℃まで冷却した。そこへ1.6Mn-BuLiヘキサン溶液(52.5ml、84.5mmol)を内温-60℃以下で滴下し、そのまま30分間撹拌した。その後、塩化トリブチルすず(IV)(25.1g、77mmol)を内温-60℃以下で滴下した。滴下後、室温まで上昇させ、一晩撹拌した。
 次いで、NaF(4.20g、100mmol)を水(500ml)に溶解し、そこへ反応液を注ぎ入れた。トルエン(250ml)を加えて1時間撹拌した後、有機層を分取し、再度有機層を水(250ml×2)を用いて洗浄した。得られた有機層を減圧下濃縮操作を行うことによって、目的物を得た(収量42g)。
 [工程3]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
 まず、Arガス下、500mlの3つ口フラスコにジブロモ体(7.5g、19.5mmol)とスズ体(工程2の成果物)(25.1g、50mmol)をジオキサン(350ml)に溶解し、そこへPd(PPh3)4(1.13g、0.975mmol)を加え、内温95℃まで昇温し、一晩撹拌した。
 次いで、室温まで冷却後、反応液を減圧下濃縮した。得られた固体をトルエンにて洗浄し、その後、トルエン400mlを用いて再結晶を行うことにより目的物を得た(収量7.8g、収率56%)。
 [工程4]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
 まず、Arガス下、300mlの3つ口フラスコに酢酸(200ml)とFe(10.2g、182mmol)を加えて、内温65℃まで昇温した。そこへ工程3で得られたジニトロ体(10.1g、14,2mmol)をゆっくりと分割添加し、80℃まで昇温、3時間そのまま撹拌した。
 次いで、反応液を室温まで冷却後、水(300ml)へ注ぎ入れた。その後、固体(Fe含む)を濾過した。その固体からTHF(300ml)を用いて有機物を抽出し、減圧下濃縮した。得られた残渣にトルエン(150ml)を加え、再度減圧濃縮することによって目的物を得た(収量7.2g、収率78%)。
 [工程5]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
 Arガス下、300mlの3つ口フラスコに工程4で得られたジアミン体(7.21g、11.0mmol)を脱水ピリジン(180ml)に溶解し、N-チオニルアニリン(1.69g、12mmol)とトリメチルシリルクロリド(2.4g、22mmol)を加えた。その後、内温80℃まで昇温、一晩撹拌した。
 反応液を室温まで冷却後、水(200ml)に注ぎ入れた。析出晶をろ取し、固体をTHFにて洗浄し、3.8gの固体を得た。
 シリカゲルクロマトグラフィー(シリカゲル100g、展開溶媒クロロベンゼン)にて精製を行った。
 最後にキシレンを用いた再沈殿法により精製を行うことで、目的物である前記化学式IRD-41で表わされる化合物を得た(収量2.2g、収率30%)。
 2.発光素子の製造
 (実施例1)
 <1> まず、平均厚さ0.5mmの透明なガラス基板を用意した。次に、この基板上に、スパッタ法により、平均厚さ100nmのITO電極(陽極)を形成した。
 そして、基板をアセトン、2-プロパノールの順に浸漬し、超音波洗浄した後、酸素プラズマ処理およびアルゴンプラズマ処理を施した。これらのプラズマ処理は、それぞれ、基板を70~90℃に加温した状態で、プラズマパワー100W、ガス流量20sccm、処理時間5secで行った。
 <2> 次に、ITO電極上に、前記式HIL-1で表わされる化合物を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ50nmの正孔注入層を形成した。
 <3> 次に、正孔注入層上に、発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ25nmの発光層を形成した。発光層の構成材料としては、発光材料(ゲスト材料)として前記式IRD-15で表わされる化合物(チアジアゾール系化合物1)を用い、ホスト材料として前記式H-5で表わされる化合物(テトラセン系材料)を用いた。また、発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)を2.0wt%とした。
 <4> 次に、発光層上に、前記式ETL1-3で表される化合物(アザインドリジン系化合物)を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ80nmの電子輸送層(第1電子輸送層)を形成した。
 <5> 次に、電子輸送層上に、フッ化リチウム(LiF)を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ1nmの電子注入層を形成した。
 <6> 次に、電子注入層上に、Alを真空蒸着法により成膜した。これにより、Alで構成される平均厚さ100nmの陰極を形成した。
 <7> 次に、形成した各層を覆うように、ガラス製の保護カバー(封止部材)を被せ、エポキシ樹脂により固定、封止した。
 以上の工程により、ボトムエミッション型の発光素子を製造した。
 (実施例2)
 発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)を1.0wt%とした以外は、前述した実施例1と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
 (実施例3)
 発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)を0.5wt%とした以外は、前述した実施例1と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
 (実施例4)
 前記工程<4>において、前記式ETL2-30で表される化合物(アントラセン系化合物)を真空蒸着法により成膜した後、前記式ETL1-3で表される化合物(アザインドリジン系化合物)を真空蒸着法により成膜して、平均厚さ25nmの第2電子輸送層に平均厚さ5nmの第1電子輸送層が積層された電子輸送層を形成した以外は、前述した実施例1と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
 (実施例5)
 前記工程<4>において、前記式ETL2-30で表される化合物(アントラセン系化合物)を真空蒸着法により成膜した後、前記式ETL1-3で表される化合物(アザインドリジン系化合物)を真空蒸着法により成膜して、平均厚さ20nmの第2電子輸送層に平均厚さ5nmの第1電子輸送層が積層された電子輸送層を形成した以外は、前述した実施例1と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
 (実施例6)
 前記工程<4>において、前記式ETL2-30で表される化合物(アントラセン系化合物)を真空蒸着法により成膜した後、前記式ETL1-3で表される化合物(アザインドリジン系化合物)を真空蒸着法により成膜して、平均厚さ20nmの第2電子輸送層に平均厚さ5nmの第1電子輸送層が積層された電子輸送層を形成した以外は、前述した実施例3と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
 (実施例7)
 前記工程<2>において、平均厚さ30nmの正孔注入層を形成し、前記工程<4>において、前記式ETL2-30で表される化合物(アントラセン系化合物)を真空蒸着法により成膜した後、前記式ETL1-3で表される化合物(アザインドリジン系化合物)を真空蒸着法により成膜して、平均厚さ55nmの第2電子輸送層に平均厚さ5nmの第1電子輸送層が積層された電子輸送層を形成した以外は、前述した実施例1と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
 (実施例8)
 <1> まず、平均厚さ0.5mmの透明なガラス基板を用意した。次に、この基板上に、スパッタ法により、平均厚さ10nmのITO電極(陽極)を形成した。
 そして、基板をアセトン、2-プロパノールの順に浸漬し、超音波洗浄した後、酸素プラズマ処理およびアルゴンプラズマ処理を施した。これらのプラズマ処理は、それぞれ、基板を70~90℃に加温した状態で、プラズマパワー100W、ガス流量20sccm、処理時間5secで行った。
 <2> 次に、ITO電極上に、前記式HIL-1で表わされる化合物を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ30nmの正孔注入層を形成した。
 <3> 次に、正孔注入層上に、発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ25nmの発光層を形成した。発光層の構成材料としては、発光材料(ゲスト材料)として前記式IRD-15で表わされる化合物(チアジアゾール系化合物1)を用い、ホスト材料として前記式H-5で表わされる化合物(テトラセン系材料)を用いた。また、発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)を1.0wt%とした。
 <4> 次に、発光層上に、前記式ETL2-30で表される化合物(アントラセン系化合物)を真空蒸着法により成膜した後、前記式ETL1-3で表される化合物(アザインドリジン系化合物)を真空蒸着法により成膜して、平均厚さ55nmの第2電子輸送層に平均厚さ5nmの第1電子輸送層が積層された電子輸送層を形成した。
 <5> 次に、電子輸送層上に、フッ化リチウム(LiF)を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ1nmの電子注入層を形成した。
 <6> 次に、電子注入層上に、MgとAgとを1:20の重量比で真空蒸着法により成膜した。これにより、MgAgで構成される平均厚さ20nmの陰極を形成した。
 <7> 次に、形成した各層を覆うように、ガラス製の保護カバー(封止部材)を被せ、エポキシ樹脂により固定、封止した。
 以上の工程により、トップエミッション型の発光素子を製造した。
 (実施例9)
 前記工程<1>において、平均厚さ20nmのITO電極を形成した以外は、前述した実施例8と同様にしてトップエミッション型の発光素子を製造した。
 (実施例10)
 前記工程<1>において、平均厚さ30nmのITO電極を形成した以外は、前述した実施例8と同様にしてトップエミッション型の発光素子を製造した。
 (実施例11)
 前記工程<1>において、平均厚さ70nmのITO電極を形成した以外は、前述した実施例8と同様にしてトップエミッション型の発光素子を製造した。
 (実施例12)
 <1> まず、平均厚さ0.5mmの透明なガラス基板を用意した。次に、この基板上に、スパッタ法により、平均厚さ100nmのITO電極(陽極)を形成した。
 そして、基板をアセトン、2-プロパノールの順に浸漬し、超音波洗浄した後、酸素プラズマ処理およびアルゴンプラズマ処理を施した。これらのプラズマ処理は、それぞれ、基板を70~90℃に加温した状態で、プラズマパワー100W、ガス流量20sccm、処理時間5secで行った。
 <2> 次に、ITO電極上に、前記式HIL-1で表わされる化合物を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ60nmの正孔注入層を形成した。
 <3> 次に、正孔注入層上に、発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ25nmの発光層を形成した。発光層の構成材料としては、発光材料(ゲスト材料)として前記式IRD-24で表わされる化合物(チアジアゾール系化合物2)を用い、ホスト材料として前記式H-5で表わされる化合物(テトラセン系材料)を用いた。また、発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)を4.0wt%とした。
 <4> 次に、発光層上に、前記式ETL1-3で表される化合物(アザインドリジン系化合物)を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ90nmの電子輸送層(第1電子輸送層)を形成した。
 <5> 次に、電子輸送層上に、フッ化リチウム(LiF)を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ1nmの電子注入層を形成した。
 <6> 次に、電子注入層上に、Alを真空蒸着法により成膜した。これにより、Alで構成される平均厚さ100nmの陰極を形成した。
 <7> 次に、形成した各層を覆うように、ガラス製の保護カバー(封止部材)を被せ、エポキシ樹脂により固定、封止した。
 以上の工程により、ボトムエミッション型の発光素子を製造した。
 (実施例13)
 発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)を2.0wt%とした以外は、前述した実施例12と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
 (実施例14)
 発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)を1.0wt%とした以外は、前述した実施例12と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
 (実施例15)
 前記工程<3>において、平均厚さ40nmの発光層を形成し、前記工程<4>において、平均厚さ75nmの電子輸送層(第1電子輸送層)を形成した以外は、前述した実施例14と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
 (実施例16)
 前記工程<3>において、平均厚さ60nmの発光層を形成し、前記工程<4>において、平均厚さ55nmの電子輸送層(第1電子輸送層)を形成した以外は、前述した実施例14と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
 (実施例17)
 <1> まず、平均厚さ0.5mmの透明なガラス基板を用意した。次に、この基板上に、スパッタ法により、平均厚さ18nmのITO電極(陽極)を形成した。
 そして、基板をアセトン、2-プロパノールの順に浸漬し、超音波洗浄した後、酸素プラズマ処理およびアルゴンプラズマ処理を施した。これらのプラズマ処理は、それぞれ、基板を70~90℃に加温した状態で、プラズマパワー100W、ガス流量20sccm、処理時間5secで行った。
 <2> 次に、ITO電極上に、前記式HIL-1で表わされる化合物を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ70nmの正孔注入層を形成した。
 <3> 次に、正孔注入層上に、発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ25nmの発光層を形成した。発光層の構成材料としては、発光材料(ゲスト材料)として前記式IRD-24で表わされる化合物(チアジアゾール系化合物2)を用い、ホスト材料として前記式H-5で表わされる化合物(テトラセン系材料)を用いた。また、発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)を2.0wt%とした。
 <4> 次に、発光層上に、前記式ETL1-3で表される化合物(アザインドリジン系化合物)を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ70nmの電子輸送層(第1電子輸送層)を形成した。
 <5> 次に、電子輸送層上に、フッ化リチウム(LiF)を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ1nmの電子注入層を形成した。
 <6> 次に、電子注入層上に、MgとAgとを1:20の重量比で真空蒸着法により成膜した。これにより、MgAgで構成される平均厚さ20nmの陰極を形成した。
 <7> 次に、形成した各層を覆うように、ガラス製の保護カバー(封止部材)を被せ、エポキシ樹脂により固定、封止した。
 以上の工程により、トップエミッション型の発光素子を製造した。
 (実施例18)
 前記工程<1>において、平均厚さ25nmのITO電極を形成した以外は、前述した実施例17と同様にしてトップエミッション型の発光素子を製造した。
 (実施例19)
 前記工程<1>において、平均厚さ30nmのITO電極を形成した以外は、前述した実施例17と同様にしてトップエミッション型の発光素子を製造した。
 (実施例20)
 <1> まず、平均厚さ0.5mmの透明なガラス基板を用意した。次に、この基板上に、スパッタ法により、平均厚さ100nmのITO電極(陽極)を形成した。
 そして、基板をアセトン、2-プロパノールの順に浸漬し、超音波洗浄した後、酸素プラズマ処理およびアルゴンプラズマ処理を施した。これらのプラズマ処理は、それぞれ、基板を70~90℃に加温した状態で、プラズマパワー100W、ガス流量20sccm、処理時間5secで行った。
 <2> 次に、ITO電極上に、前記式HIL-1で表わされる化合物を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ50nmの正孔注入層を形成した。
 <3> 次に、正孔注入層上に、発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ25nmの発光層を形成した。発光層の構成材料としては、発光材料(ゲスト材料)として前記式IRD-31で表わされる化合物(ピロメテン系ホウ素錯体)を用い、ホスト材料として前記式H-5で表わされる化合物(テトラセン系材料)を用いた。また、発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)を1.0wt%とした。
 <4> 次に、発光層上に、前記式ETL1-3で表される化合物(アザインドリジン系化合物)を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ80nmの電子輸送層(第1電子輸送層)を形成した。
 <5> 次に、電子輸送層上に、フッ化リチウム(LiF)を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ1nmの電子注入層を形成した。
 <6> 次に、電子注入層上に、Alを真空蒸着法により成膜した。これにより、Alで構成される平均厚さ1000nmの陰極を形成した。
 <7> 次に、形成した各層を覆うように、ガラス製の保護カバー(封止部材)を被せ、エポキシ樹脂により固定、封止した。
 以上の工程により、ボトムエミッション型の発光素子を製造した。
 (実施例21)
 発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)を0.5wt%とした以外は、前述した実施例20と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
 (実施例22)
 発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)を0.25wt%とした以外は、前述した実施例20と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
 (実施例23)
 <1> まず、平均厚さ0.5mmの透明なガラス基板を用意した。次に、この基板上に、スパッタ法により、平均厚さ100nmのITO電極(陽極)を形成した。
 そして、基板をアセトン、2-プロパノールの順に浸漬し、超音波洗浄した後、酸素プラズマ処理およびアルゴンプラズマ処理を施した。これらのプラズマ処理は、それぞれ、基板を70~90℃に加温した状態で、プラズマパワー100W、ガス流量20sccm、処理時間5secで行った。
 <2> 次に、ITO電極上に、前記式HIL-1で表わされる化合物を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ70nmの正孔注入層を形成した。
 <3> 次に、正孔注入層上に、発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ25nmの発光層を形成した。発光層の構成材料としては、発光材料(ゲスト材料)として前記式IRD-41で表わされる化合物(ベンゾ-ビス-チアジアゾール系化合物)を用い、ホスト材料として前記式H-5で表わされる化合物(テトラセン系材料)を用いた。また、発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)を2.0wt%とした。
 <4> 次に、発光層上に、前記ETL1-3で表される化合物(アザインドリジン系化合物)を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ95nmの電子輸送層(第1電子輸送層)を形成した。
 <5> 次に、電子輸送層上に、フッ化リチウム(LiF)を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ1nmの電子注入層を形成した。
 <6> 次に、電子注入層上に、Alを真空蒸着法により成膜した。これにより、Alで構成される平均厚さ100nmの陰極を形成した。
 <7> 次に、形成した各層を覆うように、ガラス製の保護カバー(封止部材)を被せ、エポキシ樹脂により固定、封止した。
 以上の工程により、ボトムエミッション型の発光素子を製造した。
 (実施例24)
 発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)を1.0wt%とした以外は、前述した実施例20と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
 (実施例25)
 発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)を0.5wt%とした以外は、前述した実施例20と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
 (実施例26)
 前記工程<4>において、前記式ETL2-30で表される化合物(アントラセン系化合物)を真空蒸着法により成膜した後、前記式ETL1-3で表される化合物(アザインドリジン系化合物)を真空蒸着法により成膜して、平均厚さ90nmの第2電子輸送層に平均厚さ5nmの第1電子輸送層が積層された電子輸送層を形成した以外は、前述した実施例26と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
 3.評価
 各実施例の発光素子について、一定電流電源(株式会社東陽テクニカ製 KEITHLEY2400)を用いて、発光素子に50mA/cm、100mA/cm、および、300mA/cmの定電流を、それぞれ、流し、各発光素子における発光スペクトルを、小型ファイバ光学分光器(コニカミノルタ社製 CS-1000)を用いて、発光エネルギー量(mW/sr/m)として測定した。
 そして、各実施例の発光素子で測定された、50mA/cm、100mA/cm、および、300mA/cmにおける発光スペクトルを、それぞれ、発光エネルギー量(mW/sr/m)から発光輝度(cd/m)に換算し、発光輝度(cd/m)に換算された発光スペクトルから、可視光(400~600nm)における発光輝度(cd/m)を求めた。
 その結果を、表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1から明らかなように、各実施例の発光素子は、それぞれ、300mA/cmの定電流を流したときに、5cd/m以上の可視光を発光し得ることが判った。
 また、実施例2、3、13、14、21、22、24、25に示す通り、発光層中における発光材料の濃度を低濃度に設定することにより、発光輝度の向上が図られることが明らかとなった。さらに、実施例4~7、15、16、26に示す通り、発光層および正孔注入層の膜厚を変更したり、電子輸送層の層構成を変更することによっても、発光輝度の向上が図られることが明らかとなった。また、実施例8~11、17~19に示す通り、本発明は、ボトムエミッション型のものばかりではなく、トップエミッション型のものにも適用可能であることが判った。
 次いで、各実施例の発光素子で測定された、300mA/cmにおける発光スペクトルを、図5~17に示す。なお、各図中、左側グラフは、発光エネルギー量(W/sr/m)に基づく発光スペクトルであり、右側グラフは、発光輝度(cd/m)に基づく発光スペクトルである。
 そして、各実施例の発光素子で測定された300mA/cmにおける発光スペクトルから、それぞれ、可視光(400~600nm)における発光輝度(cd/m)、発光エネルギー量(W/sr/m)の最大値、および、発光輝度(cd/m)の最大値を求めた(表2-1参照。)。
 さらに、これらの結果から、発光素子を、5cd/m以上、10cd/m以上、さらには、30cd/m以上の発光輝度を有するものとするために必要となる、発光エネルギー量(W/sr/m)の最大値、および、発光輝度(cd/m)の最大値を、それぞれの平均(Ave.)+3標準偏差(σ)の値を求めることにより得た(表2-2~2-4参照。)。
 その結果を、表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2から明らかなように、発光素子を5cd/m以上の発光輝度を有するものとするには、発光エネルギー量(W/sr/m)の最大値、および、発光輝度(cd/m)の最大値が、それぞれ、2.614E-04(W/sr/m)以上、および、1.274E-01(cd/m)以上のものである必要があり、また、発光素子を10cd/m以上の発光輝度を有するものとするには、発光エネルギー量(W/sr/m)の最大値、および、発光輝度(cd/m)の最大値が、それぞれ、5.229E-04(W/sr/m)以上、および、2.549E-01(cd/m)以上のものである必要であり、さらに、発光素子を30cd/m以上の発光輝度を有するものとするには、発光エネルギー量(W/sr/m)の最大値、および、発光輝度(cd/m)の最大値が、それぞれ、1.569E-03(W/sr/m)以上、および、7.646E-01(cd/m)以上のものである必要があることが判った。
 1A…発光素子、3…陽極、4…正孔注入層、5…発光層、6…電子輸送層、6a…第2電子輸送層、6b…第1電子輸送層、7…電子注入層、8…陰極、14…積層体、20…封止基板、21…基板、22…平坦化層、24…駆動用トランジスター、27…配線、31…隔壁、32…反射膜、33…腐食防止膜、34…陰極カバー、35…エポキシ層、100…発光装置100B…光源241…半導体層242…ゲート絶縁層243…ゲート電極、244…ソース電極、245…ドレイン電極、1000…認証装置、1001…カバーガラス、1002…マイクロレンズアレイ、1003…受光素子群、1004…受光素子駆動部、1005…制御部、1006…発光素子駆動部、1100…パーソナルコンピューター、1102…キーボード、1104…本体部、1106…表示ユニット、F…生体。

Claims (11)

  1.  陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより近赤外領域の光を発光する発光層とを有する発光素子を備え、
     前記陽極と前記陰極との間に300mA/cm以下の電流密度で通電したとき、5cd/m以上の可視光を発光することを特徴とする発光装置。
  2.  前記発光層は、発光材料と、前記発光材料を保持するホスト材料とを含んで構成される請求項1に記載の発光装置。
  3.  前記発光材料は、下記一般式(IRD-1)で表わされる化合物、下記一般式(IRD-2)で表わされる化合物、下記式(IRD-3)で表わされる化合物、および、下記一般式(IRD-4)で表わされる化合物のうちの少なくとも1種を含む請求項2に記載の発光装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
    [前記一般式(IRD-1)中、各Rは、それぞれ独立して、アリール基、アリールアミノ基、トリアリールアミン、または、これらの誘導体のうちの少なくとも1種を含む基を示す。]
    [前記一般式(IRD-2)中、各Rは、それぞれ独立して、アリール基、アリールアミノ基、トリアリールアミン、または、これらの誘導体のうちの少なくとも1種を含む基を示す。]
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
    [前記式(IRD-3)中、Xは、水素が結合している炭素原子、または、窒素原子を示し、Rは、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、アリル基、アルコキシ基、もしくは複素環基を示す。]
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
    [前記一般式(IRD-4)中、各Rは、それぞれ独立して、フェニル基、チオフェニル基、フリル基、または、これらの誘導体のうちの少なくとも1種を含む基を示す。]
  4.  前記ホスト材料は、下記式IRH-1で表わされる化合物を含む請求項2または3に記載の発光装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
    [前記式IRH-1中、nは、1~12の自然数を示し、Rは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、アリールアミノ基を示す。]
  5.  前記発光層中における前記発光材料の含有量は、4.0wt%以下である請求項2ないし4のいずれか1項に記載の発光装置。
  6.  前記発光素子は、前記発光層と前記陰極との間に設けられた電子輸送層を備える請求項1ないし5のいずれか1項に記載の発光装置。
  7.  前記電子輸送層は、アントラセン骨格を有する化合物を含んで構成されている請求項6に記載の発光装置。
  8.  前記電子輸送層の厚さは、20nm以上200nm以下である請求項6または7に記載の発光装置。
  9.  前記発光層の厚さは、5nm以上100nm以下である請求項1ないし8のいずれか1項に記載の発光装置。
  10.  請求項1ないし9のいずれか1項に記載の発光装置を備えることを特徴とする電子機器。
  11.  請求項1ないし9のいずれか1項に記載の発光装置において、前記陽極と前記陰極との間に300mA/cm以下の電流密度で通電し、発光する5cd/m以上の可視光を観察することにより検査することを特徴とする検査方法。
PCT/JP2015/002640 2014-06-02 2015-05-26 発光装置、電子機器および検査方法 WO2015186311A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15802371.3A EP3151299A4 (en) 2014-06-02 2015-05-26 Light emitting device, electronic apparatus, and inspection method
CN201580029493.4A CN106463633B (zh) 2014-06-02 2015-05-26 发光装置、电子设备及检查方法
US15/315,569 US10367148B2 (en) 2014-06-02 2015-05-26 Light-emitting device, electronic apparatus, and inspection method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-114339 2014-06-02
JP2014114339A JP6459228B2 (ja) 2014-06-02 2014-06-02 発光装置、電子機器および検査方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015186311A1 true WO2015186311A1 (ja) 2015-12-10

Family

ID=54766396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/002640 WO2015186311A1 (ja) 2014-06-02 2015-05-26 発光装置、電子機器および検査方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10367148B2 (ja)
EP (1) EP3151299A4 (ja)
JP (1) JP6459228B2 (ja)
CN (1) CN106463633B (ja)
WO (1) WO2015186311A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018021377A1 (ja) * 2016-07-26 2018-02-01 富士フイルム株式会社 発光性粒子及び化合物
WO2020240333A1 (ja) * 2019-05-31 2020-12-03 株式会社半導体エネルギー研究所 発光デバイス、発光装置、発光モジュール、電子機器、及び照明装置

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107614659B (zh) * 2015-05-26 2021-01-08 东丽株式会社 吡咯亚甲基硼络合物、颜色转换组合物、颜色转换膜以及包含其的光源单元、显示器及照明
JP6807647B2 (ja) * 2016-03-02 2021-01-06 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置、静脈認証システム、および透過型静脈認証システム
US11444248B2 (en) 2016-11-30 2022-09-13 Kyushu University, National University Corporation Organic electro-luminescent element and bioinstrumentation device
JP6890784B2 (ja) * 2016-11-30 2021-06-18 国立大学法人九州大学 有機エレクトロルミネッセンス素子及び生体計測用装置
CN106784350A (zh) * 2016-12-23 2017-05-31 京东方科技集团股份有限公司 一种有机电致发光显示面板及其制作方法、显示装置
JP6809240B2 (ja) * 2017-01-13 2021-01-06 セイコーエプソン株式会社 化合物、発光素子用化合物、発光素子、発光装置、光源、認証装置および電子機器
JP6885065B2 (ja) * 2017-01-13 2021-06-09 セイコーエプソン株式会社 化合物、発光素子用化合物、発光素子、発光装置、光源、認証装置および電子機器
JP7043733B2 (ja) * 2017-03-13 2022-03-30 セイコーエプソン株式会社 発光素子、発光装置、光源、認証装置および電子機器
JP2018152485A (ja) * 2017-03-14 2018-09-27 セイコーエプソン株式会社 発光素子、発光装置、光源、認証装置および電子機器
US10789448B2 (en) 2017-08-23 2020-09-29 Electronics And Telecommunications Research Institute Organic electronic device and method of fabricating the same
US10360012B2 (en) * 2017-11-09 2019-07-23 International Business Machines Corporation Dynamic selection of deployment configurations of software applications
CN110872308B (zh) * 2018-09-04 2022-10-14 北京大学深圳研究生院 基于苯并双噻二唑衍生物的近红外有机发光材料
US12058878B2 (en) * 2018-12-21 2024-08-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device, light-emitting apparatus, light-emitting module, lighting device, display apparatus, display module, and electronic device
CN114751917A (zh) * 2022-04-21 2022-07-15 南京邮电大学 一种近红外发光荧光分子及其制备方法与应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009158126A (ja) * 2007-12-25 2009-07-16 Toppan Printing Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子欠陥検査装置および有機エレクトロルミネッセンス素子および有機エレクトロルミネッセンス素子欠陥検査方法
JP2010176966A (ja) * 2009-01-28 2010-08-12 Panasonic Corp 有機el表示パネルの検査及びリペア装置
JP2011029364A (ja) * 2009-07-24 2011-02-10 Origin Electric Co Ltd 電子素子の検査装置および検査方法
JP2012219078A (ja) * 2011-04-12 2012-11-12 Seiko Epson Corp チアジアゾール系化合物、発光素子用化合物、発光素子、発光装置、認証装置および電子機器
JP2013177327A (ja) * 2012-02-28 2013-09-09 Seiko Epson Corp チアジアゾール系化合物、発光素子用化合物、発光素子、発光装置、認証装置および電子機器

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3853038B2 (ja) * 1997-09-24 2006-12-06 三井化学株式会社 有機電界発光素子
JP2000091073A (ja) 1998-09-11 2000-03-31 Sony Corp 有機電界発光素子
TW480896B (en) 1999-07-30 2002-03-21 Sony Corp Organic electroluminescent device
JP4531342B2 (ja) * 2003-03-17 2010-08-25 株式会社半導体エネルギー研究所 白色有機発光素子および発光装置
JP2005060459A (ja) * 2003-08-08 2005-03-10 Toyo Ink Mfg Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料および有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2006310538A (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Toray Ind Inc 発光素子
US20090066227A1 (en) 2005-12-20 2009-03-12 Canon Kabushiki Kaisha Organic light-emitting device
CN102731533B (zh) 2011-04-12 2016-08-10 精工爱普生株式会社 噻二唑系化合物、发光元件用化合物、发光元件、发光装置、认证装置以及电子设备
JP5765034B2 (ja) 2011-04-18 2015-08-19 セイコーエプソン株式会社 チアジアゾール系化合物、発光素子用化合物、発光素子、発光装置、認証装置および電子機器
JP5790279B2 (ja) 2011-08-09 2015-10-07 セイコーエプソン株式会社 発光素子、発光装置および電子機器
JP5935261B2 (ja) 2011-08-09 2016-06-15 セイコーエプソン株式会社 チアジアゾール系化合物、発光素子用化合物、発光素子、発光装置、認証装置および電子機器
KR20130018547A (ko) * 2011-08-09 2013-02-25 세이코 엡슨 가부시키가이샤 티아디아졸계 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 인증 장치, 전자 기기
JP2013105665A (ja) * 2011-11-15 2013-05-30 Idemitsu Kosan Co Ltd 白色系有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2014225484A (ja) * 2011-11-24 2014-12-04 ユー・ディー・シー アイルランド リミテッド 有機電界発光素子、並びに該有機電界発光素子を用いた発光装置、表示装置及び照明装置
JP6142498B2 (ja) 2012-10-18 2017-06-07 セイコーエプソン株式会社 発光素子、発光装置、認証装置および電子機器
US9324952B2 (en) * 2012-02-28 2016-04-26 Seiko Epson Corporation Thiadiazole, compound for light-emitting elements, light-emitting element, light-emitting apparatus, authentication apparatus, and electronic device
JP6003087B2 (ja) * 2012-02-28 2016-10-05 セイコーエプソン株式会社 発光素子、発光装置、認証装置および電子機器
CN104321327B (zh) * 2012-03-23 2017-03-01 宇部兴产株式会社 苯并双(噻二唑)衍生物及含有其的有机电子装置
JP6009816B2 (ja) * 2012-05-22 2016-10-19 ユー・ディー・シー アイルランド リミテッド 電荷輸送材料、有機電界発光素子、発光装置、表示装置および照明装置
JP5983289B2 (ja) 2012-10-18 2016-08-31 セイコーエプソン株式会社 チアジアゾール系化合物、発光素子用化合物、発光素子、発光装置、認証装置および電子機器
JP6171304B2 (ja) 2012-10-18 2017-08-02 セイコーエプソン株式会社 チアジアゾール系化合物、発光素子用化合物、発光素子、発光装置、認証装置および電子機器
CN103772416B (zh) 2012-10-18 2018-01-19 精工爱普生株式会社 噻二唑系化合物、发光元件用化合物、发光元件、发光装置、认证装置以及电子设备
JP6145989B2 (ja) 2012-10-18 2017-06-14 セイコーエプソン株式会社 チアジアゾール系化合物、発光素子用化合物、発光素子、発光装置、認証装置および電子機器
KR102178256B1 (ko) * 2013-03-27 2020-11-12 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
JP6613595B2 (ja) * 2014-04-09 2019-12-04 セイコーエプソン株式会社 発光素子、発光装置、認証装置および電子機器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009158126A (ja) * 2007-12-25 2009-07-16 Toppan Printing Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子欠陥検査装置および有機エレクトロルミネッセンス素子および有機エレクトロルミネッセンス素子欠陥検査方法
JP2010176966A (ja) * 2009-01-28 2010-08-12 Panasonic Corp 有機el表示パネルの検査及びリペア装置
JP2011029364A (ja) * 2009-07-24 2011-02-10 Origin Electric Co Ltd 電子素子の検査装置および検査方法
JP2012219078A (ja) * 2011-04-12 2012-11-12 Seiko Epson Corp チアジアゾール系化合物、発光素子用化合物、発光素子、発光装置、認証装置および電子機器
JP2013177327A (ja) * 2012-02-28 2013-09-09 Seiko Epson Corp チアジアゾール系化合物、発光素子用化合物、発光素子、発光装置、認証装置および電子機器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3151299A4 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018021377A1 (ja) * 2016-07-26 2018-02-01 富士フイルム株式会社 発光性粒子及び化合物
WO2020240333A1 (ja) * 2019-05-31 2020-12-03 株式会社半導体エネルギー研究所 発光デバイス、発光装置、発光モジュール、電子機器、及び照明装置
JP7562519B2 (ja) 2019-05-31 2024-10-07 株式会社半導体エネルギー研究所 発光デバイス、発光装置、発光モジュール、電子機器、及び照明装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN106463633B (zh) 2019-03-15
EP3151299A4 (en) 2018-01-24
CN106463633A (zh) 2017-02-22
US20170200901A1 (en) 2017-07-13
EP3151299A1 (en) 2017-04-05
JP2015228460A (ja) 2015-12-17
JP6459228B2 (ja) 2019-01-30
US10367148B2 (en) 2019-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6459228B2 (ja) 発光装置、電子機器および検査方法
JP6613595B2 (ja) 発光素子、発光装置、認証装置および電子機器
JP5765034B2 (ja) チアジアゾール系化合物、発光素子用化合物、発光素子、発光装置、認証装置および電子機器
JP6693053B2 (ja) 発光素子、発光装置、認証装置および電子機器
JP6149377B2 (ja) 発光素子、発光装置、認証装置および電子機器
US10804472B2 (en) Light-emitting element, light-emitting device, light source, authentication device, and electronic apparatus
JP5682429B2 (ja) チアジアゾール系化合物、発光素子用化合物、発光素子、発光装置、認証装置および電子機器
WO2016002159A1 (ja) 発光素子、発光装置、認証装置および電子機器
JP6398226B2 (ja) 発光素子、発光装置、認証装置および電子機器
JP2018111673A (ja) 化合物、発光素子用化合物、発光素子、発光装置、光源、認証装置および電子機器
JP2018111675A (ja) 化合物、発光素子用化合物、発光素子、発光装置、光源、認証装置および電子機器
JP5982867B2 (ja) チアジアゾール系化合物、発光素子用化合物、発光素子、発光装置、認証装置および電子機器
JP6809240B2 (ja) 化合物、発光素子用化合物、発光素子、発光装置、光源、認証装置および電子機器
US20180269416A1 (en) Light-emitting element, light-emitting device, light source, authentication device, and electronic apparatus
JP6142498B2 (ja) 発光素子、発光装置、認証装置および電子機器
JP6003087B2 (ja) 発光素子、発光装置、認証装置および電子機器
JP2018111674A (ja) 化合物、発光素子用化合物、発光素子、発光装置、光源、認証装置および電子機器
JP5987885B2 (ja) 電子機器
JP5879727B2 (ja) 発光素子、発光装置、認証装置および電子機器
JP5831030B2 (ja) 発光素子、発光装置、認証装置および電子機器
JP2018111677A (ja) 化合物、発光素子用化合物、発光素子、発光装置、光源、認証装置および電子機器
JP2018111676A (ja) 化合物、発光素子用化合物、発光素子、発光装置、光源、認証装置および電子機器
JP2016006047A (ja) チアジアゾール系化合物、発光素子用化合物、発光素子、発光装置、認証装置および電子機器
JP2016167596A (ja) 発光素子、発光装置、認証装置および電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15802371

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15315569

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015802371

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2015802371

Country of ref document: EP