JP2003229274A

JP2003229274A - 発光素子

Info

Publication number: JP2003229274A
Application number: JP2002026460A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Kiyoyanagi; 正幸清柳; Teppei Tsuchida; 哲平土田
Original assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Current assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date: 2002-02-04
Filing date: 2002-02-04
Publication date: 2003-08-15
Anticipated expiration: 2022-02-04
Also published as: JP3803919B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電気エネルギーの利用効率が高く、高輝度かつ
高色純度の橙色〜赤色発光素子を提供する。【解決手段】陽極と陰極の２つの電極間に発光層を含む
有機薄膜が形成された、電気エネルギーにより発光する
素子であって、該素子は少なくとも下記一般式（Ａ）及
び／又は（Ｂ）に示す化合物を含有することを特徴とす
る発光素子。【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通電によって層状
に形成した有機化合物が発光する、有機薄膜を利用した
発光素子であって、表示素子、フラットパネルディスプ
レイ、バックライト、照明、インテリア、標識、看板、
電子写真機、光信号発生器などの分野に利用可能な発光
素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の有機薄膜を利用した発光素子の
構成は、陰極である金属電極と陽極である透光性の透明
電極との間に、互いに積層された有機蛍光体薄膜(発光
層)及び正孔輸送層が配された２層構造(シングルへテロ
構造)のもの及び、金属電極と透明電極との間に互いに
積層された電子輸送層、発光層及び正孔輸送層が配され
た３槽構造(ダブルへテロ構造)のものが知られている。
ここで、正孔輸送層は、陽極から正孔を注入させやすく
する機能と電子をブロックする機能とを有し、電子輸送
層は、陰極から電子を注入させやすくする機能を有して
いる。これら有機薄膜を利用した発光素子において、透
明電極の外側にはガラス、プラスチック及び適宜の材料
を用いた基板が配されている。金属電極から注入された
電子と透明電極から注入された正孔が両極に挟まれた有
機薄膜内で再結合することにより、励起子が生じ、この
励起子が放射失活する過程で光を放ち、この光が透明電
極及び硝子基板を介して外部に放出される。この素子
は、薄型、低駆動電圧下での高輝度発光、発光させる材
料を選ぶことにより多色発光出来ることが特徴である。

【０００３】イーストマンコダック社の研究グループが
提示した「Ｃ．Ｗ．ＴａｎｇａｎｄＳ．Ａ．ＶａｎＳ
ｌｉｋｅ：Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１，９１
３（１９８７）」によれば、有機積層薄膜発光素子の代
表的な構成は、ＩＴＯガラス基板上に正孔輸送性のジア
ミン化合物、発光層兼電子輸送層であるトリス（８−キ
ノリノラト）アルミニウム錯体、そして陰極としてＭ
ｇ：Ａｇを順次設けたものである。

【０００４】現在、低分子化合物を蒸着した緑色発光材
料が最も完成度が高く、輝度、耐久性共に充分なレベル
となっているが、赤色発光材料と青色発光材料、特に赤
色発光材料において耐久性に優れ十分な輝度と色純度特
性を示すものがないことが課題となっている。

【０００５】赤色発光材料としては、ビス（ジイソプロ
ピルフェニル）ペリレンなどのペリレン系、ポルフィリ
ン系、ユーロピウム錯体（Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．，１２
６７（１９９１）、ジュロリジン置換スチリル化合物
（特開２００１−４３９７４）などが挙げられる。

【０００６】また、ドーピングという方法、つまりホス
ト材料の中に微量の赤色蛍光化合物をドーパントとして
含有させて、発光色（発光の波長）を所望の色に変化さ
せる方法もある。ホスト材料としては、トリス（８−キ
ノリノラト）アルミニウム錯体（アルミオキシン）を始
めとするキノリノール誘導体の金属錯体、ビス（１０−
ベンゾキノリノラト）ベリリウム錯体、ジアリールブタ
ジエン誘導体、スチルベン誘導体、ベンズオキサゾール
誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ペリノン誘導体、ナ
フタルイミド誘導体などがあげられる。その中にドーパ
ントとして４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６
−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（Ｄ
ＣＭ）、金属フタロシアニン（ＭｇＰｃ、ＡｌＰｃＣｌ
など）化合物、スクアリリウム化合物、ビオラントロン
化合物、ナイルレッド、５−シアノピロメテンーＢＦ₄
錯体（特開平１１−１７６５７２）等赤色蛍光化合物を
ドーピングすることによって赤色発光させている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】又、従来技術に用いら
れる発光材料（ホスト材料、ドーパント材料）には、発
光効率が低く高い輝度が得られないものや、ドーピング
しても色純度が悪くオレンジがかった発光しか得られな
いものや、耐久性が低く素子寿命の短いものが多く、特
に赤色発光材料（ホスト材料およびドーパント材料）に
関しては、色純度と輝度が両立したものが少ないことが
大きな問題であった。

【０００８】本発明は、上記のような問題を解決し、発
光効率が高い赤色発光素子のためのドーパント材料（ゲ
スト材料）及び高輝度かつ高色純度の発光素子を提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、特定の化
合物を赤色発光素子として用いることにより前記課題が
解決されることを見出し本発明を完成させたものであ
る。即ち本発明は、（１）陽極と陰極の電極間に、１層
または複数層の有機薄膜が形成された、電気エネルギー
により発光する素子であって、前記有機薄膜に下記一般
式（Ａ）及び／又は（Ｂ）に示す化合物を含有すること
を特徴とする発光素子、

【００１０】

【化２】

【００１１】（式（Ａ）及び式（Ｂ）において、Ｒ₄、
Ｒ₅は、同一であっても異なっていても良く、置換もし
くは未置換のアルキル基又は置換もしくは未置換のアリ
ール基を、Ｒ₃、Ｒ₆及びＲ₇は、同一であっても異なっ
ていても良く、水素原子、置換もしくは未置換のアルキ
ル基、置換もしくは未置換のアリール基又は置換もしく
は未置換のアルキルオキシ基を、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₈、Ｒ₉は
同一であっても異なっていても良く、水素原子、置換も
しくは未置換のアルキルオキシ基、置換もしくは未置換
のアリールオキシ基、ハロゲン原子、シアノ基又はニト
ロ基を、Ｒ₁₀は、置換もしくは未置換のアルキル基、置
換もしくは未置換のアルケニル基又は置換もしくは未置
換のアシル基を、Ｒ₁₁は、置換もしくは未置換のアリー
ル基を、Ｘは酸素原子又はイオウ原子をそれぞれ表す。
又、Ｒ₃、Ｒ₄、Ｒ₅、Ｒ₆については、それぞれの置換基
は隣接する基どうしが互いに連結して環を形成しても良
い。）（２）前記一般式（Ａ）及び（Ｂ）において、Ｒ₁、
Ｒ₉、Ｒ₇が水素原子であり、Ｒ₂、Ｒ₈が同一であっても
異なっていても良い水素原子、ハロゲン原子、置換もし
くは未置換のアルキルオキシ基、置換もしくは未置換の
アリールオキシ基又はシアノ基である（１）記載の発光
素子、（３）前記一般式（Ａ）及び（Ｂ）において、Ｒ
₄、Ｒ₅の置換もしくは未置換のアルキル基がＣ１〜Ｃ１
２アルキル基であり、置換もしくは未置換のアリール基
がＣ６〜Ｃ１６アリール基である（１）または（２）記
載の発光素子、（４）前記一般式（Ａ）及び（Ｂ）にお
いて、Ｒ₁₁の置換もしくは未置換のアリール基がＣ６〜
Ｃ１６アリール基である（１）ないし（３）記載の発光
素子、（５）前記一般式（Ａ）及び（Ｂ）において、Ｒ
₃とＲ₄、Ｒ₅とＲ₆の両方もしくは片方が連結して５〜７
員環を形成した（１）ないし（４）記載の発光素子、
（６）前記有機薄膜が少なくとも正孔輸送層と発光層と
の積層構造を有することを特徴とする（１）ないし
（５）記載の発光素子、（７）陽極、正孔輸送層、発光
層、電子輸送層、陰極を順次積層することを特徴とする
（６）記載の発光素子、（８）前記一般式（Ａ）及び／
又は（Ｂ）の化合物を発光層に添加するドーパントとし
て用いることを特徴とする（６）または（７）記載の発
光素子、（９）マトリクスおよび／又はセグメント方式
によって表示するディスプレイであることを特徴とする
（１）ないし（８）記載の発光素子、に関する。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明を詳細に説明する。

【００１３】本発明において使用されうる陽極として
は、酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴ
Ｏ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）などの導電性金属
酸化物、あるいは金、銀、クロムなどの金属、ヨウ化
銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリチオフェン、ポ
リピロール、ポリアニリンなどの導電性ポリマーなどが
挙げられ、特に限定されるものでないが、ＩＴＯガラス
やネサガラスを用いることが特に望ましい。透明電極の
抵抗は素子の発光に十分な電流が供給できるものであれ
ば限定されないが、素子の消費電力の観点からは低抵抗
であることが望ましい。例えば３００Ω／ｃｍ²以下の
ＩＴＯ基板であれば素子電極として機能するが、１０Ω
／ｃｍ²程度の基板の供給も可能になっていることか
ら、可能な限り低抵抗品を使用することが望ましい。Ｉ
ＴＯの厚みは抵抗値に合わせて任意に選ぶ事ができる
が、通常１００〜３００ｎｍの間で採用される。また、
ガラス基板はソーダライムガラス、無アルカリガラスな
どが用いられ、機械的強度を保つのに十分な厚みがあれ
ばよく、０．５ｍｍ以上の厚みがあれば十分である。ガ
ラスの材質については、ガラスからの溶出イオンが少な
い方がよく、無アルカリガラスの方が好ましい。ＳｉＯ
₂などのバリアコートを施したソーダライムガラスも市
販されているのでこれらも使用できる。ＩＴＯ膜形成方
法は、電子線ビーム法、スパッタリング法、化学反応法
など通常のものが採用出来、特に制限を受けるものでは
ない。

【００１４】陰極材料としては、電子を本発明の有機薄
膜に効率良く注入できる物質であれば特に限定されない
が、一般に白金、金、銀、銅、鉄、錫、亜鉛、アルミニ
ウム、インジウム、クロム、リチウム、ナトリウム、カ
リウム、カルシウム、マグネシウムなどがあげられ、電
子注入効率をあげて素子特性を向上させるためにリチウ
ム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム
またはこれら低仕事関数金属を含むアルミニウムもしく
は銀等の安定な金属との合金、或いはこれらを積層した
構造を使用できる。積層構造の電極にはフッ化リチウム
のような無機塩の使用も可能である。また、基板側でな
く基板上方へ発光を取り出すため、低温で製膜可能な透
明電極を使用しても良い。更に白金、金、銀、銅、鉄、
錫、アルミニウム、インジウムなどの金属、またはこれ
らの金属を含む合金、そしてシリカ、チタニア、窒化ケ
イ素、酸化珪素、窒化酸化ケイ素、酸化ゲルマニウムな
どの無機物、ポリビニルアルコール、塩化ビニル、炭化
水素系高分子、フッ素系高分子などで本発明の発光素子
を保護し、酸化バリウム、五酸化リン、酸化カルシウム
等の脱水剤と共に本発明の発光素子を封止することが好
ましい。

【００１５】本発明における有機薄膜は、陽極と陰極の
電極間に、１層または複数層形成される。その有機薄膜
に式（Ａ）及び／または式（Ｂ）の化合物を含有するこ
とにより、電気エネルギーにより発光する素子が得られ
る。

【００１６】本発明における有機薄層構成は、１）、正
孔輸送層／電子輸送性発光層、２）、正孔輸送層／発光
層／電子輸送層、３）、成功輸送性発光層／電子輸送
層、４）、正孔輸送層／発光層／正孔阻止層、５）、正
孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層、６）、正
孔輸送性発光層／正孔阻止層／電子輸送層、そして
７）、１）ないし６）の組み合わせのそれぞれにおい
て、正孔輸送層もしくは正孔輸送性発光層の前に正孔注
入層を更にもう一層付与した形態、更に８）、１）ない
し７）の組合わせにおいて使用する物質をそれぞれ混合
して一層に混合した形態のいずれであってもよい。即
ち、素子構成としては、上記１）〜７）の多層積層構造
の他に８）のようにバイポーラー性の発光材料単独また
は発光材料と正孔輸送材料や電子輸送材料を含む層を一
層設けるだけでもよい。

【００１７】正孔輸送層は通常、正孔輸送性物質単独ま
たは二種類以上の物質を積層、混合することにより形成
され、正孔輸送性物質としてはＮ，Ｎ’−ジフェニル−
Ｎ，Ｎ’−ジ（３−メチルフェニル）−４，４’−ジフ
ェニル−１，１’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−
Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−４，４’−ジフェニル−１，
１’−ジアミンなどのトリフェニルアミン類、ビス（Ｎ
−アリルカルバゾール）またはビス（Ｎ−アルキルカル
バゾール）類、ピラゾリン誘導体、スチルベン系化合
物、ヒドラゾン系化合物、オキサジアゾール誘導体やポ
ルフィリン誘導体に代表される複素環化合物、ポリマー
系では前記単量体を側鎖に有するポリカーボネートやス
チレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリシランな
どが好ましく使用できる。素子作製に必要な薄膜を形成
し、陽極から正孔が注入できて、さらに正孔を輸送でき
る化合物であれば特に限定されるものではない。陽極正
孔注入性を向上するため正孔輸送剤と陽極の間に設ける
正孔注入層としては、フタロシアニン誘導体、ｍ−ＭＴ
ＤＡＴＡ等のスターバーストアミン類、高分子系ではＰ
ＥＤＯＴ等のポリチオフェン誘導体等が挙げられる。

【００１８】本発明における電子輸送性材料としては、
電界を与えられた電極間において負極からの電子を効率
良く輸送することが出来、電子注入効率が高く、注入さ
れた電子を効率良く輸送することが出来るものが好まし
い。そのためには電子親和力が大きく、しかも電子移動
度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純
物が製造時および使用時に発生しにくい物質であること
が好ましい。このような条件を満たす物質として、トリ
ス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体に代表される
キノリノール誘導体金属錯体、トロポロン金属錯体、ペ
リレン誘導体、ペリノン誘導体、オキサジアゾール誘導
体、ビススチリル誘導体、ピラジン誘導体、フェナント
ロリン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、キノキサリ
ン誘導体などが挙げられるが特に限定されるものではな
い。これらの電子輸送材料は単独でも用いられるが、異
なる電子輸送材料と積層または混合して使用しても構わ
ない。

【００１９】正孔阻止層は正孔阻止性物質単独または二
種類以上の物質を積層、混合することにより形成され、
正孔阻止性物質としてはバソフェナントロリン、バソキ
ュプロイン等のフェナントロリン誘導体、シロール誘導
体、キノリノール誘導体金属錯体、オキサジアゾール誘
導体、オキサゾール誘導体などが好ましいが、正孔が陰
極側から素子外部に流れ出てしまい発光効率が低下する
のを阻止することができる化合物であれば特に限定され
るものではない。

【００２０】発光層は強い発光性を有する正孔輸送層、
強い発光性を有する電子輸送層とも言い換えられるが、
発光材料（ホスト材料、ドーパント材料）により形成さ
れ、これはホスト材料とドーパント材料との混合物であ
っても、ホスト材料単独であってもいずれでもよいが、
ドーパント材料を併用することが好ましい。ホスト材料
とドーパント材料は、それぞれ一種類であっても、複数
の組み合わせであっても、いずれでもよい。ドーパント
材料はホスト材料の全体に含まれていても、部分的に含
まれていても、いずれであってもよい。ドーパント材料
は積層されていても、分散されていても、いずれであっ
てもよい。

【００２１】本発明における有機薄膜のうち、発光層、
正孔輸送性層、電子輸送層の１層または複数層に、式
（Ａ）及び／または（Ｂ）に示す化合物を含有させるこ
とにより、電気エネルギーにより発光する素子が得られ
る。

【００２２】綺麗な赤色発光による表示を行わせるため
には、発光スペクトルのピーク波長が５８０ｎｍ以上６
９０ｎｍ以下、より好ましくは６００ｎｍ以上６７０ｎ
ｍ以下の範囲内であり、半値幅が１００ｎｍ以下である
ことが望ましい。発光スペクトルは、できるだけ単一ピ
ークであることが好ましいが、場合によっては他のピー
クとの重なりによって複数の極大点を有したり、ピーク
の裾に肩が現れることもある。本発明において、ピーク
波長とは発光中心波長に値する主ピークの波長である。

【００２３】本発明における式（Ａ）及び式（Ｂ）の化
合物は、橙色〜赤色発光材料であり、ホスト材料として
もドーパント材料としても使用することができるが、発
光層中にドーパント材料として用いるのがより好まし
い。ホスト材料としては前述した、従来から用いられて
いるものを適宜用いることが出来る。

【００２４】本発明における式（Ａ）及び式（Ｂ）で表
される化合物について詳細に説明する。置換もしくは未
置換のアルキル基としては、好ましくは炭素数１〜２
０、より好ましくは炭素数２〜１２であり例えばメチル
基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル
基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、シクロヘキシル基、
シクロペンチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、
ノルボルネニル基、ベンジル基、フェニルエチル基、フ
ェニルプロピル基、メトキシプロピル基、２−ヒドロキ
シプロピル基、２−エチルヘキシル基、イソプロピルオ
キシプロピル基、イソブチルオキシプロピル基、エトキ
シプロピル基、イソプロピルオキシフェニルエチル基、
ナフトメチル基等が挙げられる。置換もしくは未置換の
アリール基としては、好ましくは炭素数６〜２０、より
好ましくは炭素数６〜１６であり例えばフェニル基、ナ
フチル基、フルオレニル基、ビフェニル基、ピレニル
基、エチルカルバゾイル基、アントラニル基、トルイル
基、ジイソプロピルフェニル基等が挙げられる。置換も
しくは未置換のアリールオキシ基としては、好ましくは
炭素数６〜２０、より好ましくは炭素数６〜１４であ
り、例えばフェノキシ基、４−ｔ−ブチルフェノキシ
基、２，４−ジーｔ−ブチルフェノキシ基、４−ヘキシ
ルフェノキシ基、４−オクチルフェノキシ基、ビフェニ
ルオキシ基、ナフチルオキシ基等が挙げられる。置換も
しくは未置換のアルキルオキシ基としては、好ましくは
炭素数１〜１２、より好ましくは炭素数１〜６であり、
例えばメトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ブ
トキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ノルボニルオキシ
基、アダマンチルオキシ基、フェノキシプロピルオキシ
基、メトキシプロピルオキシ基等が挙げられる。式
（Ａ）及び式（Ｂ）においてＲ₃とＲ₄、Ｒ₅とＲ₆が連結
して形成される５〜７員環は、６員環がより好ましい。

【００２５】また、上記式（Ａ）及び式（Ｂ）に示した
化合物の好適な例として、下記のような構造式のものが
挙げられる。

【００２６】

【化３】

【００２７】

【化４】

【００２８】

【化５】

【００２９】

【化６】

【００３０】

【化７】

【００３１】

【化８】

【００３２】

【化９】

【００３３】

【化１０】

【００３４】

【化１１】

【００３５】式（Ａ）、（Ｂ）の化合物は、製造時に生
ずる異性体であるが、結晶性等の物理的性質が異なる為
カラムクロマトグラフィー、再結晶等によって分離する
ことが可能である。式（Ａ）、（Ｂ）の化合物は、分離
して使用することも出来るが、異性体混合物でも使用す
ることができる。

【００３６】本発明における式（Ａ）及び／または式
（Ｂ）の化合物は赤〜橙色発光材料へのドーパントとし
て好適に用いることができるが、更に色純度の向上した
赤色発光を得る為に式（Ａ）及び／または式（Ｂ）の化
合物を複数混合して用いたり、既知のドーパント材料の
一種類以上を式（Ａ）及び／または式（Ｂ）の化合物と
混合して用いてもよい。用いうる既知のドーパントとし
て、好ましくは蛍光ピーク波長が５８０ｎｍ以上６９０
ｎｍ以下、より好ましくは６００ｎｍ以上６７０ｎｍ以
下の有機蛍光物質を含有させる事が出来る。具体的には
従来から知られている、ビス（ジイソプロピルフェニ
ル）ペリレンテトラカルボン酸イミドなどのペリレン誘
導体、ペリノン誘導体、アセチルアセトンやベンゾイル
アセトンとフェナントロリンなどを配位子とするＥｕ錯
体などの希土類錯体、４−（ジシアノメチレン）−２−
メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−
ピラン（ＤＣＭ）やその類縁体、マグネシウムフタロシ
アニン、アルミニウムクロロフタロシアニンなどの金属
フタロシアニン誘導体、ローダミン化合物、デアザフラ
ビン誘導体、クマリン誘導体、オキサジン化合物、スク
アリリウム化合物、ビオラントロン化合物、ナイルレッ
ド、５−シアノピロメテンーＢＦ₄錯体等のピロメテン
誘導体などを用いることが出来るが特にこれらに限定さ
れるものではない。

【００３７】ドーパントの量は、通常多すぎると濃度消
光現象が起きることがあるため、通常ホスト材料に対し
て１０重量％以下で用いることが好ましく、更に好まし
くは３重量％以下である。ドーピング方法は後述する
が、ホスト材料にサンドイッチ状に挟んで使用すること
も可能である。この場合、一層でも二層以上ホスト材料
と積層しても良い。

【００３８】正孔輸送性発光層は発光性を有する正孔輸
送層、電子輸送性発光層は発光性を有する電子輸送層と
も言い換えられ、正孔輸送層、発光層、電子輸送層に使
用しうる物質から適宜選択し使用できる。

【００３９】以上の正孔輸送層、発光層、電子輸送層、
正孔輸送性発光層、電子輸送性発光層、正孔阻止層に用
いられる材料は単独で各層を形成することができるが、
高分子結着剤としてポリ塩化ビニル、ポリカーボネー
ト、ポリスチレン、ポリスチレンスルホン酸、ポリ（Ｎ
−ビニルカルバゾール）、ポリ（メチル）（メタ）アク
リレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、
ポリスルフォン、ポリフェニレンオキサイド、ポリブタ
ジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、
ポリサルフォン、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸
ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン樹脂などの溶剤可溶
性樹脂や、フェノール樹脂、キシレン樹脂、石油樹脂、
ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、
アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの硬
化性樹脂などに溶解もしくは分散、更にはアルキレン基
等の連結基によって上記樹脂にペンダント状に化学結合
させて用いることも可能である。

【００４０】有機薄膜の形成方法は、抵抗加熱蒸着、電
子ビーム蒸着、スパッタリング、分子積層法、コーティ
ング法など特に限定されるものではないが、通常は、抵
抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着が特性面で好ましい。層の
厚みは、発光物質の抵抗値にもよるので限定することは
できないが、通常０．５〜１０００ｎｍの間から選ばれ
る。

【００４１】発光層におけるドーパント材料をホスト材
料にドーピングする方法としては、ホスト材料との共蒸
着法によって形成することができるが、ホスト材料と予
め混合してから同時に蒸着しても良い。また、ホスト材
料にサンドイッチ状に挟んで使用することも可能であ
る。この場合、一層でも二層以上ホスト材料と積層して
も良い。

【００４２】電気エネルギーとしては主に直流電流が採
用されるが、パルス電流や交流電流を用いることも可能
である。電流値および電圧値は特に制限はないが、素子
の消費電力、寿命を考慮するとできるだけ低いエネルギ
ーで最大の輝度が得られるようにすることが好ましい。

【００４３】本発明におけるマトリクスとは、表示のた
めの画素が格子状に配置されたものをいい、画素の集合
で文字や画像を表示する。画素の形状、サイズは用途に
よって決まる。例えばパソコン、モニター、テレビの画
像および文字表示には、通常一辺が３００μｍ以下の四
角形もしくは円形の画素が用いられるし、表示パネルの
ような大型ディスプレイの場合は、一辺がｍｍオーダー
の画素を用いることになる。モノクロ表示の場合は、同
じ色の画素を配列すればよいが、カラー表示の場合に
は、赤、緑、青の画素を並べて表示させる必要がある。
このカラー表示は、典型的にはデルタタイプとストライ
プタイプがある。そして、このマトリクスの駆動方法と
しては、線順次駆動方法（パッシブタイプ）やアクティ
ブマトリックスのどちらでもよい。線順次駆動の方が構
造が簡単であるという利点があるが、動作特性を考慮し
た場合、アクティブマトリックスの方が優れるので、こ
れも用途によって使い分けることが必要である。

【００４４】本発明におけるセグメント方式とは、予め
決められた情報を表示するようにパターンを形成し、決
められた領域を発光させる。例えば、デジタル時計や温
度計における時刻や温度表示、オーディオ機器や電磁調
理器などの動作状態表示、自動車のパネル表示などがあ
げられる。そして、前記マトリクス表示とセグメント表
示は同じパネルの中に共存していてもよい。

【００４５】本発明の発光素子はバックライトとしても
好適に用いることができる。バックライトとは、主に自
発光しない表示装置の視認性を向上させる目的に使用さ
れ、液晶表示装置、時計、オーディオ機器、自動車パネ
ル、表示板、標識などに使用される。特に液晶表示装
置、中でも薄型化が課題となっているパソコン用途のバ
ックライトは、従来方式のものが蛍光灯や導光板からな
っているため薄型化が困難であるが本発明の発光素子を
用いたバックライトは、薄型、軽量が特徴になる。

【００４６】本発明による発光素子は、色純度の高い橙
色または赤色の発光を与え、低エネルギーでも十分な輝
度を有する。

【００４７】

【実施例】以下、実施例および比較例をあげて本発明を
更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限
定されるものではない。

【００４８】実施例１ＩＴＯ透明導電膜を１５０ｎｍ堆積させたガラス基板
（東京山容真空（株）製、１４Ω／ｃｍ²以下）を２５
×２５ｍｍに切断、エッチングを行った。得られた基板
を中性洗剤で１０分間超音波洗浄、イオン交換水で５分
×２回超音波洗浄、アセトンで５分×２回超音波洗浄、
続いてイソプロピルアルコールで５分間×２回超音波洗
浄し、この基板を素子を作製する直前に１０分間ＵＶ−
オゾン洗浄し、真空蒸着装置内に設置して、装置内の真
空度が１×１０^-4Ｐａ以下になるまで排気した。抵抗加
熱蒸着法によって、まず正孔輸送材料としてＮ，Ｎ’−
ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，
１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）を４
５ｎｍの厚さに蒸着し、正孔輸送層を形成した。次に発
光材料のうちホスト材料として下記化合物（ａ）を、ド
ーパント材料として前記化合物例３と４の混合物（ＤＭ
Ｆ中の蛍光ピーク波長は、６４４ｎｍ）をホスト材料に
対しての濃度が５ｗｔ％になるように用いて、３５ｎｍ
の厚さに共蒸着し、発光層を形成した。次にアルミニウ
ムを２００ｎｍ蒸着して陰極を形成し、６×６ｍｍ角の
発光素子を作製した。

【００４９】

【化１２】

【００５０】この発光素子は、ＸＹＺ表色系色度座標に
おいて（ｘ＝０．６２、ｙ＝０．３７）（以下同様）の
橙色発光を示し、印加電圧８Ｖで１２ｃｄ／ｍ²の発光
が得られた。

【００５１】実施例２実施例１と同様にして処理した基板に、抵抗加熱蒸着法
によって、まず正孔注入材料として銅フタロシアニンを
１０ｎｍの厚さに蒸着し、正孔注入層を形成し、次に正
孔輸送材料としてＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−α
―ナフチル−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミ
ン（α―ＮＰＤ）を４５ｎｍの厚さに蒸着し正孔輸送層
を形成した。次に発光材料のうちホスト材料として前述
の化合物（ａ）を、ドーパント材料として前記化合物例
３と４の混合物（ＤＭＦ中の蛍光ピーク波長は、６４４
ｎｍ）をホスト材料に対しての濃度が１ｗｔ％になるよ
うに用いて、４５ｎｍの厚さに共蒸着し、発光層を形成
した。次にフッ化リチウム層を０．５ｎｍ形成し、次に
アルミニウムを２００ｎｍ蒸着して陰極を形成し、６×
６ｍｍ角の発光素子を作製した。

【００５２】この発光素子は、（０．６２、０．３８）
の橙色発光を示し、印加電圧７Ｖで１０２ｃｄ／ｍ²の
発光が得られた。

【００５３】実施例３ドーパント材料として化合物例３と４の混合物の代わり
に前記化合物例５（ＤＭＦ中の蛍光ピーク波長は６５０
ｎｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にして発光素子
を作成した。

【００５４】この発光素子は、（０．６３、０．３３）
の橙色発光を示し、印加電圧８Ｖで２０ｃｄ／ｍ²の発
光が得られた。

【００５５】実施例４ドーパント材料として化合物例３と４の混合物の代わり
に前記化合物例７（ＤＭＦ中の蛍光ピーク波長は６６０
ｎｍ）を用い、３５ｎｍの厚さにする代わりに４０ｎｍ
の厚さに蒸着した以外は実施例１と同様にして発光素子
を作製した。

【００５６】この発光素子は、（０．６４、０．３３）
の赤色発光を示し、印加電圧１０Ｖで１７ｃｄ／ｍ²の
発光が得られた。

【００５７】実施例５ドーパント材料として化合物例３と４の混合物の代わり
に、化合物例１９を用い、ホスト材料に対しての濃度が
０．５％ｗｔとなるようにした以外は実施例１と同様に
して発光素子を作製した。

【００５８】この発光素子は、（０．６３、０．３４）
の赤色発光を示し、印加電圧８Ｖで３０ｃｄ／ｍ²の発
光が得られた。

【００５９】

【発明の効果】本発明により、色純度が高く高輝度の赤
色発光素子を提供できる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】陽極と陰極の電極間に、１層または複数層
の有機薄膜が形成された、電気エネルギーにより発光す
る素子であって、前記有機薄膜に下記一般式（Ａ）及び
／又は（Ｂ）に示す化合物を含有することを特徴とする
発光素子。【化１】（式（Ａ）及び式（Ｂ）において、Ｒ₄、Ｒ₅は、同一で
あっても異なっていても良く、置換もしくは未置換のア
ルキル基又は置換もしくは未置換のアリール基を、
Ｒ₃、Ｒ₆及びＲ₇は、同一であっても異なっていても良
く、水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換
もしくは未置換のアリール基又は置換もしくは未置換の
アルキルオキシ基を、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₈、Ｒ₉は同一であっ
ても異なっていても良く、水素原子、置換もしくは未置
換のアルキルオキシ基、置換もしくは未置換のアリール
オキシ基、ハロゲン原子、シアノ基又はニトロ基を、Ｒ
₁₀は、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは
未置換のアルケニル基又は置換もしくは未置換のアシル
基を、Ｒ₁₁は、置換もしくは未置換のアリール基を、Ｘ
は酸素原子又はイオウ原子をそれぞれ表す。又、Ｒ₃、
Ｒ₄、Ｒ₅、Ｒ₆については、それぞれの置換基は隣接す
る基どうしが互いに連結して環を形成しても良い。）
【請求項２】前記一般式（Ａ）及び（Ｂ）において、Ｒ
₁、Ｒ₉、Ｒ₇が水素原子であり、Ｒ₂、Ｒ₈が同一であっ
ても異なっていても良い水素原子、ハロゲン原子、置換
もしくは未置換のアルキルオキシ基、置換もしくは未置
換のアリールオキシ基又はシアノ基である請求項１記載
の発光素子。
【請求項３】前記一般式（Ａ）及び（Ｂ）において、Ｒ
₄、Ｒ₅の置換もしくは未置換のアルキル基がＣ１〜Ｃ１
２アルキル基であり、置換もしくは未置換のアリール基
がＣ６〜Ｃ１６アリール基である請求項１または２記載
の発光素子。
【請求項４】前記一般式（Ａ）及び（Ｂ）において、Ｒ
₁₁の置換もしくは未置換のアリール基がＣ６〜Ｃ１６ア
リール基である請求項１ないし３記載の発光素子。
【請求項５】前記一般式（Ａ）及び（Ｂ）において、Ｒ
₃とＲ₄、Ｒ₅とＲ₆の両方もしくは片方が連結して５〜７
員環を形成した請求項１ないし４記載の発光素子。
【請求項６】前記有機薄膜が少なくとも正孔輸送層と発
光層との積層構造を有することを特徴とする請求項１な
いし５記載の発光素子。
【請求項７】陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、
陰極を順次積層することを特徴とする請求項６記載の発
光素子。
【請求項８】前記一般式（Ａ）及び／または（Ｂ）の化
合物を発光層に添加するドーパントとして用いることを
特徴とする請求項６または７記載の発光素子。
【請求項９】マトリクス及び／又はセグメント方式によ
って表示するディスプレイであることを特徴とする請求
項１ないし８記載の発光素子。