JP2006089728A

JP2006089728A - Light-emitting element, light-emitting device and illuminator

Info

Publication number: JP2006089728A
Application number: JP2005241227A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Tokuda; 篤史徳田; Masakazu Egawa; 昌和江川
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2004-08-23
Filing date: 2005-08-23
Publication date: 2006-04-06

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-emitting element, a light-emitting device, and an illuminator which have each a broad spectrum near to that of solar light and a high color-rendering property. <P>SOLUTION: This light-emitting element is characterized by containing at least two light-emitting centers between a pair of electrodes, wherein at least one of the light-emitting centers is a quinoxaline derivative represented by the general formula (1) [R1 to R4 are each H or a 6C alkyl (straight chain structure or branched structure)]. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、発光素子に関し、特に演色性に優れた発光素子、発光装置、照明装置に関する。 The present invention relates to a light-emitting element, and more particularly to a light-emitting element, a light-emitting device, and a lighting device that are excellent in color rendering.

電流を流すことで自身が発光する自発光型の薄膜発光素子を用いたディスプレイの開発が盛んに進められている。 Development of a display using a self-luminous thin-film light-emitting element that emits light when an electric current flows is being actively promoted.

これらの発光素子は有機、無機もしくはその両方を用いて形成された単層、多層薄膜に電極を接続し、電流を流すことで発光する。このような薄膜発光素子は、低消費電力化、省スペース化、視認性などが有望視されており、今後市場のさらなる拡大も期待されている。 These light-emitting elements emit light when an electrode is connected to a single-layer or multilayer thin film formed using organic, inorganic, or both, and a current is passed. Such thin-film light emitting devices are expected to have low power consumption, space saving, visibility, and the like, and further expansion of the market is expected in the future.

このうち、多層構造を有する発光素子は層毎にその機能を分けることで、それ以前と比較して高効率に発光する素子を作製することができようになった（例えば非特許文献１参照）。 Among these, the function of the light-emitting element having a multilayer structure can be manufactured by dividing the function for each layer, so that an element that emits light more efficiently than before can be manufactured (see, for example, Non-Patent Document 1). .

Ｃ．Ｗ．タンら、アプライドフィジクスレターズ、Ｖｏｌ．５１，Ｎｏ．１２，９１３−９１５（１９８７）C. W. Tan et al., Applied Physics Letters, Vol. 51, no. 12, 913-915 (1987)

多層構造を有する発光素子は、陽極と陰極の間に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などにより構成される発光積層体をはさんでなっているが、このうち正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層は素子構成によっては用いない層があっても良い。また、正孔輸送層、電子輸送層は発光層を兼ねることもある。この場合、キャリア輸送性の高い電子輸送層もしくは正孔輸送層に発光効率の高い色素をドーピングする手法が用いられる。この手法を用いることによって、発光効率は高いがキャリア輸送性の低い材料を発光層として用いることが可能になる（例えば非特許文献２参照）。 A light-emitting element having a multilayer structure sandwiches a light-emitting laminate composed of a hole injection layer, a hole transport layer, a light-emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and the like between an anode and a cathode. However, among these, the hole injection layer, the hole transport layer, the electron transport layer, and the electron injection layer may include layers that are not used depending on the element configuration. In addition, the hole transport layer and the electron transport layer may also serve as a light emitting layer. In this case, a technique is used in which an electron transport layer or a hole transport layer having a high carrier transport property is doped with a dye having a high light emission efficiency. By using this method, a material having high emission efficiency but low carrier transportability can be used as the light emitting layer (see, for example, Non-Patent Document 2).

Ｃ．Ｗ．タンら、ジャーナルオブアプライドフィジクス、Ｖｏｌ．６５，Ｎｏ．９，３７１０−３７１６（１９８９）C. W. Tan et al., Journal of Applied Physics, Vol. 65, no. 9, 3710-3716 (1989)

ところで、上記したような特徴を有する薄膜発光素子は照明装置に対する用途も有望視されている。これらの用途で用いられる場合には白色の発光であることが望まれる。そのため、異なる発光色を呈する複数種の発光中心を同じ発光素子内に有せしめ、白色発光を得ようとする試みがなされている（例えば特許文献１参照）。 By the way, the thin-film light-emitting element having the above-described features is also expected to be used for lighting devices. When used in these applications, white light emission is desired. Therefore, an attempt has been made to obtain white light emission by providing a plurality of types of light emission centers exhibiting different light emission colors in the same light emitting element (see, for example, Patent Document 1).

特開平７−１４２１６９号公報JP-A-7-142169

白色光は人の目の錐体細胞が全て同じように刺激されることにより認識される。白色と認識される光を発する発光素子を作製するには赤、緑、青の３つの色をそれぞれ呈する発光材料を同時に発光させるか、もしくは互いに補色の関係にある発光色を呈する２種類の発光材料を同時に発光させると良いことがわかっている。 White light is recognized when all the pyramidal cells of the human eye are stimulated in the same way. In order to manufacture a light emitting element that emits light recognized as white, light emitting materials exhibiting three colors of red, green, and blue are allowed to emit light at the same time, or two types of light emission exhibiting complementary colors. It has been found that it is good to have the materials emit light simultaneously.

しかし、このような方法によって作り出された白色光のほとんどはスペクトルが各々の色で突出した形状となり、全ての波長成分においてほぼ同等の強度を有する自然光と比較すると演色性に劣る。 However, most of the white light produced by such a method has a shape in which the spectrum protrudes in each color, and is inferior in color rendering as compared with natural light having almost the same intensity in all wavelength components.

すなわち、物体の色は特定の波長帯の光を吸収したり反射したりすることによって人の目に認識されるが、ある特定の波長帯の光が突出して高い強度を有していたり、逆に非常に強度が弱かったりする照明を当てられた場合、太陽光のような全ての波長成分においてほぼ同等の強度を有する光を当てられた場合と比較して、特定の色が強められたり、弱められたりして色が変わって見えてしまう。 In other words, the color of an object is recognized by the human eye by absorbing or reflecting light in a specific wavelength band, but the light of a specific wavelength band protrudes and has high intensity, or vice versa. When a light with very low intensity is applied to a specific color, compared to a case where light having almost the same intensity in all wavelength components such as sunlight is applied, a specific color is strengthened, The color changes and looks weak.

このように、発光素子、発光装置、照明装置の発光スペクトルはより太陽光に近い、ブロードなスペクトルを有する光であることが望ましく、本発明ではそのようなより演色性の高い発光素子、発光装置、照明装置を提供することを課題とする。 As described above, the light emission spectrum of the light emitting element, the light emitting device, and the lighting device is preferably light having a broad spectrum that is closer to sunlight. In the present invention, such a light emitting element and light emitting device with higher color rendering properties are used. An object is to provide a lighting device.

本発明の１は一対の電極間に有機化合物を含む層を有し、有機化合物を含む層は少なくとも２種類の発光中心物質を含み、前記複数の発光中心物質のうち少なくとも１種は下記一般式（１）で表されるキノキサリン誘導体であることを特徴とする発光素子である。 1 of the present invention has a layer containing an organic compound between a pair of electrodes, the layer containing an organic compound contains at least two kinds of luminescent center substances, and at least one of the plurality of luminescent center substances has the following general formula A light-emitting element characterized by being a quinoxaline derivative represented by (1).

一般式（１）中、Ｒ１〜Ｒ４は水素もしくは炭素数６のアルキル基（直鎖構造もしくは枝分かれ構造）である。 In the general formula (1), R1 to R4 are hydrogen or an alkyl group having 6 carbon atoms (straight chain structure or branched structure).

本発明の１は一対の電極間に有機化合物を含む層を有し、有機化合物を含む層は少なくとも２種類の発光中心物質を含み、前記複数の発光中心物質のうち少なくとも１種は下記一般式（２）で表されるキノキサリン誘導体であることを特徴とする発光素子である。 1 of the present invention has a layer containing an organic compound between a pair of electrodes, the layer containing an organic compound contains at least two kinds of luminescent center substances, and at least one of the plurality of luminescent center substances has the following general formula A light-emitting element characterized by being a quinoxaline derivative represented by (2).

本発明の１は一対の電極間に有機化合物を含む層を有し、有機化合物を含む層は少なくとも２種類の発光中心物質を含み、前記複数の発光中心物質のうち少なくとも１種は下記一般式（３）で表されるキノキサリン誘導体であることを特徴とする発光素子である。 1 of the present invention has a layer containing an organic compound between a pair of electrodes, the layer containing an organic compound contains at least two kinds of luminescent center substances, and at least one of the plurality of luminescent center substances has the following general formula A light-emitting element characterized by being a quinoxaline derivative represented by (3).

本発明の１は一対の電極間に有機化合物を含む層を有し、有機化合物を含む層は少なくとも２種類の発光中心物質を含み、前記複数の発光中心物質のうち少なくとも１種は下記一般式（４）で表されるキノキサリン誘導体であることを特徴とする発光素子である。 1 of the present invention has a layer containing an organic compound between a pair of electrodes, the layer containing an organic compound contains at least two kinds of luminescent center substances, and at least one of the plurality of luminescent center substances has the following general formula A light-emitting element characterized by being a quinoxaline derivative represented by (4).

本発明の１は一対の電極間に有機化合物を含む層を有し、有機化合物を含む層は少なくとも２種類の発光中心物質を含み、前記複数の発光中心物質のうち少なくとも１種は下記一般式（５）で表されるキノキサリン誘導体であることを特徴とする発光素子である。 1 of the present invention has a layer containing an organic compound between a pair of electrodes, the layer containing an organic compound contains at least two kinds of luminescent center substances, and at least one of the plurality of luminescent center substances has the following general formula A light-emitting element characterized by being a quinoxaline derivative represented by (5).

本発明の１は一対の電極間に有機化合物を含む層を有し、有機化合物を含む層は少なくとも２種類の発光中心物質を含み、前記複数の発光中心物質のうち少なくとも１種は下記一般式（６）で表されるキノキサリン誘導体であることを特徴とする発光素子である。 1 of the present invention has a layer containing an organic compound between a pair of electrodes, the layer containing an organic compound contains at least two kinds of luminescent center substances, and at least one of the plurality of luminescent center substances has the following general formula A light-emitting element characterized by being a quinoxaline derivative represented by (6).

本発明の１は一対の電極間に有機化合物を含む層を有し、有機化合物を含む層は少なくとも２種類の発光中心物質を含み、前記複数の発光中心物質のうち少なくとも１種は下記一般式（７）で表されるキノキサリン誘導体であることを特徴とする発光素子である。 1 of the present invention has a layer containing an organic compound between a pair of electrodes, the layer containing an organic compound contains at least two kinds of luminescent center substances, and at least one of the plurality of luminescent center substances has the following general formula A light-emitting element characterized by being a quinoxaline derivative represented by (7).

本発明の１は上記構成の発光素子を一対の基板間に有する発光装置である。 1 of the present invention is a light-emitting device having the light-emitting element having the above structure between a pair of substrates.

本発明は発光素子における発光材料の一つとして非常にブロードなスペクトルを有する下記一般式（１）に示すキノキサリン誘導体を含む為、当該発光素子が発する光のスペクトルを容易に太陽光が有するスペクトルに近づけることができる。 Since the present invention includes a quinoxaline derivative represented by the following general formula (1) having a very broad spectrum as one of the light-emitting materials in a light-emitting element, the spectrum of light emitted from the light-emitting element can be easily converted to a spectrum of sunlight. You can get closer.

また、より演色性の高い発光装置、照明装置を得ることができる。 In addition, a light emitting device and a lighting device with higher color rendering can be obtained.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different modes, and those skilled in the art can easily understand that the modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Is done. Therefore, the present invention is not construed as being limited to the description of this embodiment mode.

（実施の形態１）
本発明の発光素子に発光中心物質の一つとして用いられる化合物の一般式は下記式（１）で表される。 (Embodiment 1)
The general formula of the compound used as one of the emission center substances in the light emitting device of the present invention is represented by the following formula (1).

なお、一般式（１）中、Ｒ１〜Ｒ４は水素もしくは炭素数６のアルキル基（直鎖構造もしくは枝分かれ構造）である。 In general formula (1), R1 to R4 are hydrogen or an alkyl group having 6 carbon atoms (straight chain structure or branched structure).

次に、一般式（１）で表されるキノキサリン誘導体の具体例について以下に挙げる。 Next, specific examples of the quinoxaline derivative represented by the general formula (1) are given below.

続いて、上記式（１）のキノキサリン誘導体を合成する方法について示す。一般式（１）で表されるキノキサリン誘導体は下記合成スキーム（９）〜（１１）によって合成することが可能である。 Subsequently, a method for synthesizing the quinoxaline derivative of the above formula (1) will be described. The quinoxaline derivative represented by the general formula (1) can be synthesized by the following synthesis schemes (9) to (11).

まず、フェニレンジアミンと２，３−ビス（ブロモフェニル）１，２−ジオンを脱水縮合反応させることにより、キノキサリン環を作製する（反応スキーム（９））。 First, a quinoxaline ring is prepared by dehydrating condensation reaction of phenylenediamine and 2,3-bis (bromophenyl) 1,2-dione (reaction scheme (9)).

続いて、上記反応スキーム（９）で合成したキノキサリン誘導体をボロン酸とする（反応スキーム（１０））。 Subsequently, the quinoxaline derivative synthesized in the above reaction scheme (9) is used as a boronic acid (reaction scheme (10)).

最後に上記反応スキーム（１０）で合成したボロン酸とハロゲン化アリールをパラジウム触媒でカップリングすることで、上記式（１）で表されるキノキサリン誘導体を合成することができる。 Finally, the quinoxaline derivative represented by the above formula (1) can be synthesized by coupling the boronic acid synthesized in the reaction scheme (10) and the aryl halide with a palladium catalyst.

なお、上記一般式（２）と（３）と（４）との間（もしくは上記一般式（５）と（６）と（７）との間）の違いはピレニル基の置換する位置の違いとなるが、これらは合成スキーム（９）において、フェニレンジアミンと反応させる物質を上記一般式（１）、（５）のキノキサリン誘導体を得る場合には２−ビス−（４−ブロモ−フェニル）−エタン−１，２−ジオン（下記式（１２））、上記一般式（２）、（６）のキノキサリン誘導体を得る場合には２−ビス−（３−ブロモ−フェニル）−エタン−１，２−ジオン（下記式（１３））、上記一般式（３）、（７）のキノキサリン誘導体を得る場合には２−ビス−（２−ブロモ−フェニル）−エタン−１，２−ジオン（下記式（１４））を用いて合成すればよい。 The difference between the above general formulas (2), (3) and (4) (or the above general formulas (5), (6) and (7)) is the difference in the substitution position of the pyrenyl group. However, in the synthesis scheme (9), when the quinoxaline derivative of the above general formulas (1) and (5) is obtained as a substance to be reacted with phenylenediamine, 2-bis- (4-bromo-phenyl)- In the case of obtaining ethane-1,2-dione (the following formula (12)) and quinoxaline derivatives of the above general formulas (2) and (6), 2-bis- (3-bromo-phenyl) -ethane-1,2 -Dione (following formula (13)), when obtaining quinoxaline derivatives of the above general formulas (3) and (7), 2-bis- (2-bromo-phenyl) -ethane-1,2-dione (following formula (14)) may be used for synthesis.

また、上記一般式（２）〜（４）と（５）〜（７）との間の違いはピレニル基のＲ１〜Ｒ４にｔ−ブチル基が導入されていることであるが、この場合、上記反応スキーム（１１）において、一般式（２）〜（４）に表されるキノキサリン誘導体を合成する場合にはＲ１〜Ｒ４を水素とし、一般式（５）〜（７）に表されるキノキサリン誘導体を合成する場合にはＲ１〜Ｒ４をｔ―ブチル基とすればよい。また、例として上記式には挙げていないが、Ｒ１〜Ｒ４はｎ―ブチル基であっても良い。 The difference between the general formulas (2) to (4) and (5) to (7) is that a t-butyl group is introduced into R1 to R4 of the pyrenyl group. In the reaction scheme (11), when synthesizing the quinoxaline derivatives represented by the general formulas (2) to (4), R1 to R4 are hydrogen, and the quinoxaline represented by the general formulas (5) to (7) When synthesizing a derivative, R1 to R4 may be t-butyl groups. Further, although not mentioned in the above formula as an example, R1 to R4 may be an n-butyl group.

なお、Ｒ１〜Ｒ４にｔ−ブチル基が導入されたキノキサリン誘導体を合成する為に用いられる２，７−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−１−ブロモピレンは下記の反応スキーム（１５）により合成することができる。 In addition, 2,7-di-tert-butyl-1-bromopyrene used for synthesizing a quinoxaline derivative in which a t-butyl group is introduced into R1 to R4 can be synthesized by the following reaction scheme (15). .

続いて、上記一般式（１）で表されるキノキサリン誘導体を用いた白色発光素子の構造および作製方法について図１を参照しながら説明する。 Next, a structure and a manufacturing method of a white light-emitting element using the quinoxaline derivative represented by the general formula (1) will be described with reference to FIGS.

なお、本明細書中において、発光中心とは発光素子が有する一対の電極間に電流を流した際、実際に発光を呈する物質のことを言う。 Note that in this specification, a light emission center refers to a substance that actually emits light when current is passed between a pair of electrodes included in a light emitting element.

本発明の白色発光素子は絶縁表面を有する基板１００上に第１の電極１０１、第２の電極１０８からなる一対の電極が形成され、その間に（第１のキャリア注入層１０２、第１のキャリア輸送層１０３）、第１の発光層１０４、第２の発光層１０５、（第２のキャリア輸送層１０６、第２のキャリア注入層１０７）が積層してなる有機化合物を含む層を有している。 In the white light-emitting element of the present invention, a pair of electrodes including a first electrode 101 and a second electrode 108 is formed over a substrate 100 having an insulating surface, and a first carrier injection layer 102 and a first carrier are interposed therebetween. A layer containing an organic compound in which a transport layer 103), a first light-emitting layer 104, a second light-emitting layer 105, and (a second carrier transport layer 106 and a second carrier injection layer 107) are stacked. Yes.

第１の発光層１０４もしくは第２の発光層のどちらかは上記一般式（１）で表されるキノキサリン誘導体単膜による層となっており、もう一方の発光層の発光中心から発する光は赤と呼ばれる５８０ｎｍから７００ｎｍの範囲にそのスペクトルのピークを有する光を発するもの、例えば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（略称：ＤＣＭ１）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−［２−（ジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ２）、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル）−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴ）４−ジシアノメチレン−２−ｔ−ブチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル）−４Ｈ−ピラン、ビス［２−（２’−ベンゾチエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^3'］−（アセチルアセトナト）イリジウム（略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）₂（ａｃａｃ））などをそれらよりエネルギーギャップが大きく、比較的キャリア輸送性の優れた母体（例えば４，４’−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ〕−ビフェニル（略称：α−ＮＰＤ）や、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ₃）など）に分散させた層であれば良い。また、赤色発光をする発光材料の単膜であっても良い。 Either the first light-emitting layer 104 or the second light-emitting layer is a layer made of a quinoxaline derivative single film represented by the above general formula (1), and light emitted from the light emission center of the other light-emitting layer is red. Emitting light having a peak of its spectrum in the range of 580 nm to 700 nm, such as 4-dicyanomethylene-2-methyl-6- (p-dimethylamino-styryl) -4H-pyran (abbreviation: DCM1), 4 -(Dicyanomethylene) -2-methyl-6- [2- (julolidin-9-yl) ethenyl] -4H-pyran (abbreviation: DCM2), 4-dicyanomethylene-2-methyl-6- (1,1, 7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl) -4H-pyran (abbreviation: DCJT) 4-dicyanomethylene-2-t-butyl-6- (1,1,7,7-te La methyl Ju Lori Jill 9-enyl) -4H- pyran, bis [2- (2'-benzothienyl) pyridinato -N, C ³ '] - (acetylacetonato) iridium (abbreviation: Ir (btp) ₂ ( acac)) and the like having a larger energy gap and relatively excellent carrier transportability (for example, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (abbreviation: α -NPD) or a layer dispersed in tris (8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Alq ₃ ) or the like. Alternatively, a single film of a light emitting material that emits red light may be used.

第１の電極１０１および第２の電極１０８は対となっており、どちらかが主に陽極として機能し、もう一方が主に陰極として機能する。また、第１のキャリアと第１の電極１０１、第２のキャリアと第２の電極１０８は各々対応関係にあり、対応する電極が陽極の場合はキャリアは正孔となり、また、陰極である場合はキャリアは電子となる。すなわち、第１の電極１０１が陽極であるならば、第２の電極１０８は陰極であり、第１のキャリアは正孔で、第２のキャリアは電子となる。 The first electrode 101 and the second electrode 108 are paired, and one of them functions mainly as an anode, and the other functions mainly as a cathode. In addition, the first carrier and the first electrode 101, the second carrier and the second electrode 108 are in a corresponding relationship, and when the corresponding electrode is an anode, the carrier is a hole, and when it is a cathode The carrier becomes an electron. That is, if the first electrode 101 is an anode, the second electrode 108 is a cathode, the first carrier is a hole, and the second carrier is an electron.

なお、第１のキャリア注入層１０２、第１のキャリア輸送層１０３、第２のキャリア輸送層１０６および第２のキャリア注入層１０７は設けていても設けなくても良く、必要に応じて適宜選択することは当業者が容易になしえることである。また、この他にもホールブロッキング層など適宜機能を有する層を付け加えても構わない。 Note that the first carrier injection layer 102, the first carrier transport layer 103, the second carrier transport layer 106, and the second carrier injection layer 107 may or may not be provided, and are selected as appropriate. This is easily done by those skilled in the art. In addition, a layer having an appropriate function such as a hole blocking layer may be added.

基板１００はガラス、石英やプラスチック（ポリイミド、アクリル、ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリエーテルスルホンなど）等を用いることができる。 As the substrate 100, glass, quartz, plastic (polyimide, acrylic, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyacrylate, polyethersulfone, or the like) can be used.

陽極材料としては、仕事関数の大きい（仕事関数４．０ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。なお、陽極材料の具体例としては、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍｔｉｎｏｘｉｄｅ）、ＩＴＳＯ（ｉｎｄｉｕｍｔｉｎｓｉｌｉｃｏｎｏｘｉｄｅ）、酸化インジウムに２〜２０〔％〕の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍｚｉｎｃｏｘｉｄｅ）の他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、または金属材料の窒化物（ＴｉＮ）等を用いることができる。 As the anode material, it is preferable to use a metal, an alloy, an electrically conductive compound, a mixture thereof, or the like having a high work function (work function of 4.0 eV or more). Specific examples of the anode material include ITO (indium tin oxide), ITSO (indium tin silicon oxide), and IZO (indium zinc oxide) in which 2 to 20% zinc oxide (ZnO) is mixed with indium oxide. In addition, gold (Au), platinum (Pt), nickel (Ni), tungsten (W), chromium (Cr), molybdenum (Mo), iron (Fe), cobalt (Co), copper (Cu), palladium (Pd ), Or a nitride of metal (TiN) or the like can be used.

陰極材料としては、仕事関数の小さい（仕事関数３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。なお、陰極材料の具体例としては、元素周期律の１族または２族に属する元素、すなわちＬｉやＣｓ等のアルカリ金属、およびＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（Ｍｇ：Ａｇ、Ａｌ：Ｌｉ）や化合物（ＬｉＦ、ＣｓＦ、ＣａＦ₂）の他、希土類金属を含む遷移金属を用いて形成することができるが、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ等の金属（合金を含む）との積層により形成することもできる。 As the cathode material, it is preferable to use a metal, an alloy, an electrically conductive compound, a mixture thereof, or the like having a low work function (work function of 3.8 eV or less). Specific examples of the cathode material include elements belonging to Group 1 or Group 2 of the element periodicity, that is, alkali metals such as Li and Cs, and alkaline earth metals such as Mg, Ca, and Sr, and alloys containing them. In addition to (Mg: Ag, Al: Li) and compounds (LiF, CsF, CaF ₂ ), transition metals including rare earth metals can be used, but metals such as Al, Ag, ITO (including alloys) ).

ホール注入層として用いることが可能な材料は、陽極からホールを受け取ることができる材料を用いることが好ましい。さらに、ホール注入層と接し、ホール注入層よりも陰極側に設けられている層へホールを注入できる材料を用いて形成することが好ましい。例えば、フタロシアニン（略称：Ｈ₂−Ｐｃと示す）、銅フタロシアニン（略称：Ｃｕ−Ｐｃと示す）、４，４’−ビス〔Ｎ−（４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｍ−トリルアミノ）フェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤと示す）や４，４’，４’’−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡと示す）等の芳香族アミン系の化合物を用いることができる。また、モリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）やバナジウム酸化物（ＶＯｘ）等の導電性無機化合物（半導体を含む）を用いることができる。さらに、それら導電性無機化合物と上記または下記に示すような芳香族アミン系の化合物との混合物を用いることができる。この混合物は共蒸着なの手法により形成することができる。 The material that can be used for the hole injection layer is preferably a material that can receive holes from the anode. Further, it is preferable to use a material that is in contact with the hole injection layer and can inject holes into a layer provided on the cathode side of the hole injection layer. For example, phthalocyanine (abbreviation: H ₂ —Pc), copper phthalocyanine (abbreviation: Cu—Pc), 4,4′-bis [N- (4- (N, N-di-m-tolylamino) phenyl ) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: DNTPD) or 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine (abbreviation: MTDATA) Aromatic amine compounds such as) can be used. Alternatively, a conductive inorganic compound (including a semiconductor) such as molybdenum oxide (MoOx) or vanadium oxide (VOx) can be used. Furthermore, a mixture of the conductive inorganic compound and the aromatic amine compound as described above or below can be used. This mixture can be formed by a co-evaporation technique.

ホール輸送層として用いることが可能な材料は、芳香族アミン系（すなわち、ベンゼン環−窒素の結合を有するもの）の化合物を用いることが好ましく、例えば、４，４’−ビス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ〕−ビフェニル（略称：ＴＰＤと示す）、４，４’−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ〕−ビフェニル（略称：α−ＮＰＤと示す）の他、上述したＭＴＤＡＴＡや４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡと示す）などのスターバースト型芳香族アミン化合物を用いて形成することが好ましい。また、モリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）やバナジウム酸化物（ＶＯｘ）等の導電性無機化合物（半導体を含む）と、上記のような芳香族アミン系の化合物との混合物を用いることができる。この混合物は共蒸着などの手法により形成することができる。 As a material that can be used for the hole transport layer, an aromatic amine-based compound (that is, a compound having a benzene ring-nitrogen bond) is preferably used. For example, 4,4′-bis [N- (3 -Methylphenyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (abbreviation: TPD), 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (abbreviation: α-NPD) And starburst aromatic amine compounds such as MTDATA and 4,4 ′, 4 ″ -tris (N, N-diphenyl-amino) -triphenylamine (abbreviated as TDATA) described above. It is preferable to form by using. Alternatively, a mixture of a conductive inorganic compound (including a semiconductor) such as molybdenum oxide (MoOx) or vanadium oxide (VOx) and an aromatic amine-based compound as described above can be used. This mixture can be formed by a technique such as co-evaporation.

電子注入層として用いることが可能な材料としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ₂）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物が挙げられる。また、この他、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ₃）のような電子輸送性の高い物質とマグネシウム（Ｍｇ）のようなアルカリ土類金属との混合物であってもよい。 Examples of materials that can be used for the electron injection layer include compounds of alkali metals or alkaline earth metals such as lithium fluoride (LiF), cesium fluoride (CsF), and calcium fluoride (CaF ₂ ). . In addition, a mixture of a substance having a high electron transporting property such as tris (8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Alq ₃ ) and an alkaline earth metal such as magnesium (Mg) may be used.

電子輸送層として用いることが可能な材料は、陰極として機能する電極側から発光物質を含む層に注入された電子を発光層の方へ輸送できる材料を用いることが好ましい。また、発光層を形成している材料よりもイオン化ポテンシャルが大きい材料を用いて形成することが好ましいが、発光層と電子輸送層との間にホールブロッキング層を設ける場合は、必ずしも発光層を形成している材料よりもイオン化ポテンシャルが大きい材料を用いなくてもよい。 As a material that can be used for the electron transport layer, a material that can transport electrons injected from the electrode functioning as a cathode into the layer containing a light-emitting substance to the light-emitting layer is preferably used. In addition, it is preferable to use a material having a higher ionization potential than the material forming the light emitting layer. However, when a hole blocking layer is provided between the light emitting layer and the electron transport layer, the light emitting layer is not necessarily formed. It is not necessary to use a material having a higher ionization potential than the material being used.

このような電子輸送材料の具体例としては、Ａｌｑ₃、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）、トリス（８−キノリノラト）ガリウム（略称：Ｇａｑ₃）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ₃）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ〔ｈ〕−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ₂）などのキノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体や、が挙げられる。このほか、ビス〔２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾオキサゾラト〕亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）₂と示す）、ビス〔２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾチアゾラト〕亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）₂と示す）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体等も電子輸送層を形成する材料として用いることができる。また、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤと示す）や、１，３−ビス〔５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル〕ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）の他、チタン酸化物等の無機物を用いてもよい。 Specific examples of such an electron transporting material include Alq ₃ , bis (2-methyl-8-quinolinolato) -4-phenylphenolato-aluminum (abbreviation: BAlq), tris (8-quinolinolato) gallium (abbreviation: Gaq). ₃ ), having a quinoline skeleton or benzoquinoline skeleton such as tris (4-methyl-8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Almq ₃ ), bis (10-hydroxybenzo [h] -quinolinato) beryllium (abbreviation: BeBq ₂ ) And metal complexes. In addition, bis [2- (2-hydroxyphenyl) -benzoxazolate] zinc (abbreviation: Zn (BOX) ₂ ), bis [2- (2-hydroxyphenyl) -benzothiazolate] zinc (abbreviation: Zn) A metal complex having an oxazole-based or thiazole-based ligand such as (shown as (BTZ) ₂ ) can also be used as a material for forming the electron transport layer. In addition, 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole (abbreviation: PBD) and 1,3-bis [5- (p- tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazol-2-yl] benzene (abbreviation: OXD-7), 3- (4-tert-butylphenyl) -4-phenyl-5- (4-biphenylyl) ) -1,2,4-triazole (abbreviation: TAZ), 3- (4-tert-butylphenyl) -4- (4-ethylphenyl) -5- (4-biphenylyl) -1,2,4-triazole In addition to (abbreviation: p-EtTAZ), bathophenanthroline (abbreviation: BPhen), bathocuproin (abbreviation: BCP), inorganic substances such as titanium oxide may be used.

このような構成を有する本発明の発光素子の一例を以下に挙げる。尚、当該構造は一例であり、これに限定されない。 An example of the light-emitting element of the present invention having such a structure is given below. Note that this structure is an example, and the present invention is not limited to this.

本実施の形態における本発明の白色発光素子の具体的な構成を以下に示す。ガラス基板１００上にスパッタ法により、第１の電極１０１（陽極）をとしてＩＴＯを１１０ｎｍ積層した後、蒸着法により第１のキャリア注入層１０２（正孔注入層）としてＤＮＴＰＤを５０ｎｍ、第１のキャリア輸送層１０３（正孔輸送層）としてα−ＮＰＤを１０ｎｍ、第１の発光層１０４として赤色発光層を３０ｎｍ、第２の発光層１０５として一般式（１）で示されるキノキサリン誘導体を２０ｎｍ、第２のキャリア輸送層１０６（電子輸送層）としてＡｌｑを３０ｎｍ、第２のキャリア注入層１０７（電子注入層）としてＣａＦ₂を１ｎｍ、第２の電極１０８（陰極）としてアルミニウムを１５０ｎｍ積層して形成する。 A specific configuration of the white light-emitting element of the present invention in this embodiment mode is shown below. After depositing 110 nm of ITO using the first electrode 101 (anode) as a first electrode 101 (anode) on the glass substrate 100, 50 nm of DNTPD as the first carrier injection layer 102 (hole injection layer) is formed by vapor deposition. Α-NPD is 10 nm as the carrier transport layer 103 (hole transport layer), the red light-emitting layer is 30 nm as the first light-emitting layer 104, and the quinoxaline derivative represented by the general formula (1) is 20 nm as the second light-emitting layer 105. The second carrier transport layer 106 (electron transport layer) is made of 30 nm Alq, the second carrier injection layer 107 (electron injection layer) is made of CaF ₂ 1 nm, and the second electrode 108 (cathode) is made of aluminum 150 nm. Form.

なお、第１の発光層１０４はα−ＮＰＤに発光中心となる４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−［２−（ジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ２）を１ｗｔ％となるように共蒸着することにより成膜すればよい。また、もちろん他の赤色発光する層としても良いし、α―ＮＰＤは他の物質であっても良い。この場合、発光中心となる材料と共蒸着する材料は発光中心となる材料よりバンドギャップが大きいものを選択する。さらに、第１の発光層１０４は赤色発光する材料単独よりなる層であっても良い。第２の発光層１０５では一般式（１）で示されるキノキサリン誘導体そのものが発光中心となるが、他の適当な物質と当該キノキサリン誘導体を共蒸着することによって形成しても良い。 Note that the first light-emitting layer 104 is 4- (dicyanomethylene) -2-methyl-6- [2- (julolidin-9-yl) ethenyl] -4H-pyran (abbreviation: DCM2) having an emission center in α-NPD. ) May be co-deposited so as to be 1 wt%. Of course, another red light emitting layer may be used, and α-NPD may be another substance. In this case, a material having a band gap larger than that of the light emission center material is selected as a material to be co-evaporated with the light emission center material. Further, the first light-emitting layer 104 may be a layer made of a material that emits red light alone. In the second light-emitting layer 105, the quinoxaline derivative itself represented by the general formula (1) itself serves as the emission center, but may be formed by co-evaporation of another appropriate substance and the quinoxaline derivative.

上記構成を有する本発明の発光素子は、電圧をかけると、第１の電極１０１から第１のキャリア注入層１０２に正孔が注入される。そして、電極から注入された正孔は第１のキャリア輸送層１０３により輸送され、第１の発光層１０４に正孔が注入される。また、一方、第２の電極１０８から第２のキャリア注入層１０７に電子が注入され、電極より注入さえた電子は第２のキャリア輸送層１０６で輸送され、第２の発光層に注入される。そして、発光層において注入された電子と正孔が再結合し、励起状態となった発光材料が基底状態と戻る際に発光が得られる。本実施の形態における本発明の発光素子は可視光におけるほとんど全ての波長帯においてある程度の発光強度を有するより自然光に近い発光を得ることができる白色発光素子を作製することが可能となる。また、当該発光素子を用いて作製された本発明の発光装置および照明装置は、演色性の高い照明装置とすることが可能となる。 In the light-emitting element of the present invention having the above structure, holes are injected from the first electrode 101 into the first carrier injection layer 102 when a voltage is applied. Then, holes injected from the electrode are transported by the first carrier transport layer 103, and holes are injected into the first light emitting layer 104. On the other hand, electrons are injected from the second electrode 108 into the second carrier injection layer 107, and the electrons even injected from the electrode are transported by the second carrier transport layer 106 and injected into the second light emitting layer. . Then, electrons and holes injected in the light emitting layer are recombined, and light emission is obtained when the light emitting material in an excited state returns to the ground state. The light-emitting element of the present invention in this embodiment mode can produce a white light-emitting element that can emit light closer to natural light having a certain degree of light emission intensity in almost all wavelength bands of visible light. In addition, the light-emitting device and the lighting device of the present invention manufactured using the light-emitting element can be a lighting device with high color rendering properties.

（実施の形態２）
本実施の形態では実施の形態１における第１の発光層１０４と第２の発光層１０５との間に間隔層１０９を設ける形態について図２を参照しながら説明する。なお、実施の形態１と同じものに関しては同じ符号を付し、説明も省略する。実施の形態１の対応する説明を参照されたい。 (Embodiment 2)
In this embodiment mode, a mode in which the spacing layer 109 is provided between the first light-emitting layer 104 and the second light-emitting layer 105 in Embodiment Mode 1 will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same thing as Embodiment 1, and description is also abbreviate | omitted. Refer to the corresponding description of the first embodiment.

本実施の形態では間隔層１０９を設けたことが実施の形態１と異なる点である。異なるエネルギーギャップを有する発光材料同士が接して形成されると、発光材料間でエネルギー移動が起こってしまい、どちらかの発光材料の発光色のみが強く発光し、他方の発光材料の発光色が弱く発光してしまう現象が起こる可能性がある。また、発光材料の母体となる物質が発光する物質であった場合、エネルギーギャップによってはこの母体も発光してしまう場合もある。この発光色のアンバランスを改善するため、発光領域の間に間隔層１０９を設けてもよい。間隔層１０９は透光性を有している必要があり、電子輸送性材料で構成しても、ホール輸送性材料で構成してもよい。具体的には、実施の形態で示した電子輸送性材料、ホール輸送性材料を用いればよい。 The present embodiment is different from the first embodiment in that the spacing layer 109 is provided. When light emitting materials having different energy gaps are formed in contact with each other, energy transfer occurs between the light emitting materials, and only one of the light emitting materials emits light strongly, and the other light emitting material emits weak light. There is a possibility that a phenomenon of light emission occurs. In addition, when a substance serving as a base of a light-emitting material is a substance that emits light, the base may also emit light depending on an energy gap. In order to improve the imbalance of the emission color, a spacing layer 109 may be provided between the emission regions. The spacing layer 109 needs to have a light-transmitting property, and may be formed of an electron transporting material or a hole transporting material. Specifically, the electron transporting material and the hole transporting material described in the embodiment mode may be used.

本実施の形態における本発明の白色発光素子の具体的な構成を以下に示す。ガラス基板１００上にスパッタ法により、第１の電極１０１（陽極）をとしてＩＴＯを１１０ｎｍ積層した後、蒸着法により第１のキャリア注入層１０２（正孔注入層）としてＤＮＴＰＤを５０ｎｍ、第１のキャリア輸送層１０３（正孔輸送層）としてα−ＮＰＤを１０ｎｍ、第１の発光層１０４として赤色発光層を３０ｎｍ、間隔層１０９としてＢＡｌｑを５ｎｍ、第２の発光層１０５として一般式（１）で示されるキノキサリン誘導体を２５ｎｍ、第２のキャリア輸送層１０６（電子輸送層）としてＡｌｑを３０ｎｍ、第２のキャリア注入層１０７（電子注入層）としてＣａＦ₂を１ｎｍ、第２の電極１０８（陰極）としてアルミニウムを１５０ｎｍ積層して形成する。 A specific configuration of the white light-emitting element of the present invention in this embodiment mode is shown below. After depositing 110 nm of ITO using the first electrode 101 (anode) as a first electrode 101 (anode) on the glass substrate 100, 50 nm of DNTPD as the first carrier injection layer 102 (hole injection layer) is formed by vapor deposition. As the carrier transport layer 103 (hole transport layer), α-NPD is 10 nm, the red light emitting layer is 30 nm as the first light emitting layer 104, BAlq is 5 nm as the spacing layer 109, and the second light emitting layer 105 is represented by the general formula (1) The quinoxaline derivative represented by the formula (2) is 25 nm, Alq is 30 nm as the second carrier transport layer 106 (electron transport layer), CaF ₂ is 1 nm as the second carrier injection layer 107 (electron injection layer), and the second electrode 108 (cathode) ) Is formed by stacking 150 nm of aluminum.

なお、第１の発光層１０４は４，４’−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）に発光中心となるＩｒ（ｂｔｐ）₂（ａｃａｃ）を８ｗｔ％となるように共蒸着することにより成膜すればよい。また、もちろん他の赤色発光する層としても良いし、ＣＢＰは他の物質であっても良い。この場合、発光中心となる材料と共蒸着する材料は発光中心となる材料よりバンドギャップが大きいものを選択する。さらに、第１の発光層１０４は赤色発光する材料単独よりなる層であっても良い。第２の発光層１０５では一般式（１）で示されるキノキサリン誘導体そのものが発光中心となるが、他の適当な物質と当該キノキサリン誘導体を共蒸着することによって形成しても良い。 Note that the first light-emitting layer 104 is formed by co-evaporation of Ir (btp) ₂ (acac) serving as a light emission center in 4,4′-bis (N-carbazolyl) biphenyl (abbreviation: CBP) so as to be 8 wt%. The film may be formed by Of course, another red light emitting layer may be used, and CBP may be another substance. In this case, a material having a band gap larger than that of the light emission center material is selected as a material to be co-evaporated with the light emission center material. Further, the first light-emitting layer 104 may be a layer made of a material that emits red light alone. In the second light-emitting layer 105, the quinoxaline derivative itself represented by the general formula (1) itself serves as the emission center, but may be formed by co-evaporation of another appropriate substance and the quinoxaline derivative.

本実施の形態における本発明の発光素子は可視光におけるほとんど全ての波長帯においてある程度の発光強度を有するより自然光に近い発光を得ることができる白色発光素子を作製することが可能となる。また、当該発光素子を用いて作製された本発明の発光装置および照明装置は、演色性の高いものとすることが可能となる。 The light-emitting element of the present invention in this embodiment mode can produce a white light-emitting element that can emit light closer to natural light having a certain degree of light emission intensity in almost all wavelength bands of visible light. In addition, the light-emitting device and the lighting device of the present invention manufactured using the light-emitting element can have high color rendering properties.

（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の燐光材料を用いた白色発光素子の実施の形態６とは異なる構成について図３を用いて説明する。なお、実施の形態１と同じものに関しては同じ符号を付し、説明を省略する場合もある。実施の形態１の対応する説明を参照されたい。 (Embodiment 3)
In this embodiment mode, a structure different from that of Embodiment Mode 6 of the white light emitting element using the phosphorescent material of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same thing as Embodiment 1, and description may be abbreviate | omitted. Refer to the corresponding description of the first embodiment.

本実施の形態における本発明の白色発光素子の具体的な構成を以下に示す。ガラス基板１００上にスパッタ法により、第１の電極１０１（陽極）をとしてＩＴＯを１１０ｎｍ積層した後、蒸着法により第１のキャリア注入層１０２（正孔注入層）としてＤＮＴＰＤを５０ｎｍ、第１のキャリア輸送層１０３（正孔輸送層）としてα−ＮＰＤを１０ｎｍ、第１の発光層１０４として赤色発光層を３０ｎｍ、第３のキャリア輸送層１２０、キャリアを発生する層１２１、第４のキャリア輸送層１２２、第２の発光層１０５として一般式（１）で示されるキノキサリン誘導体を４０ｎｍ、第２のキャリア輸送層１０６（電子輸送層）としてＡｌｑを３０ｎｍ、第２のキャリア注入層１０７（電子注入層）としてＣａＦ₂を１ｎｍ、第２の電極１０８（陰極）としてアルミニウムを１５０ｎｍ積層して形成する。 A specific configuration of the white light-emitting element of the present invention in this embodiment mode is shown below. After depositing 110 nm of ITO using the first electrode 101 (anode) as a first electrode 101 (anode) on the glass substrate 100, 50 nm of DNTPD as the first carrier injection layer 102 (hole injection layer) is formed by vapor deposition. Α-NPD is 10 nm as the carrier transport layer 103 (hole transport layer), the red light emitting layer is 30 nm as the first light emitting layer 104, the third carrier transport layer 120, the carrier generating layer 121, and the fourth carrier transport. The layer 122, the second light-emitting layer 105 is 40 nm of the quinoxaline derivative represented by the general formula (1), the second carrier transport layer 106 (electron transport layer) is Alq of 30 nm, and the second carrier injection layer 107 (electron injection) The layer (CaF ₂ ) is 1 nm, and the second electrode 108 (cathode) is aluminum (150 nm) stacked.

第３のキャリアと第４のキャリアはそれぞれ第１のキャリア、第２のキャリアと反対の属性を有するキャリアであり、本実施の形態においては、第１のキャリアがホール、第２のキャリアが電子であるため、第３のキャリアは電子、第４のキャリアはホールとなる。また、第３のキャリア輸送層１２０と第４のキャリア輸送層１２２は単層でも複数層でも良く、本実施の形態においては、第３のキャリア輸送層１２０はＢＣＰ１０ｎｍとＡｌｑ２０ｎｍの複数層で形成し、第４のキャリア輸送層１２２はα−ＮＰＤを１０ｎｍ成膜することで形成する。 The third carrier and the fourth carrier are carriers having attributes opposite to those of the first carrier and the second carrier, respectively. In this embodiment, the first carrier is a hole and the second carrier is an electron. Therefore, the third carrier is an electron, and the fourth carrier is a hole. The third carrier transport layer 120 and the fourth carrier transport layer 122 may be a single layer or a plurality of layers. In this embodiment, the third carrier transport layer 120 is formed of a plurality of layers of BCP 10 nm and Alq 20 nm. The fourth carrier transport layer 122 is formed by depositing α-NPD to a thickness of 10 nm.

また、キャリアを発生する層１２１は単層でも複数層でも良く、複数層で形成する場合は第３のキャリア輸送層１２０と接する方に第３のキャリアを発生する層を、第４のキャリア輸送層１２２と接する方に第４のキャリアを発生する層を形成する。本実施の形態においては、キャリアを発生する層１２１は２層で形成し、第３のキャリア輸送層１２０と接する側にＡｌｑとＬｉをモル比で１：１となるように共蒸着した膜を１０ｎｍ、第４のキャリア輸送層１２２と接する側にα−ＮＰＤとＭｏＯｘをモル比で１：１となるように共蒸着した膜を２０ｎｍ積層することで形成する。 Further, the layer 121 that generates carriers may be a single layer or a plurality of layers. When the layer 121 is formed by a plurality of layers, the layer that generates the third carriers in the direction in contact with the third carrier transport layer 120 is the fourth carrier transport. A layer that generates fourth carriers is formed in contact with the layer 122. In this embodiment, the carrier-generating layer 121 is formed of two layers, and a film in which Alq and Li are co-deposited at a molar ratio of 1: 1 on the side in contact with the third carrier transport layer 120 is formed. A film in which α-NPD and MoOx are co-deposited so as to have a molar ratio of 1: 1 is stacked on the side in contact with the fourth carrier transport layer 122 to a thickness of 10 nm.

また、キャリアを発生する層としては、透明導電膜も用いることができ、具体的には、インジウム錫酸化物（略称：ＩＴＯ）、または珪素を含有したインジウム錫酸化物、２〜２０％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム等が挙げられる。また、このような透明導電膜を第３のキャリアを発生する層と第４のキャリアを発生する層との間に設けても良い。 A transparent conductive film can also be used as a layer for generating carriers, specifically, indium tin oxide (abbreviation: ITO), indium tin oxide containing silicon, or 2 to 20% oxidation. Examples thereof include indium oxide containing zinc. Further, such a transparent conductive film may be provided between the layer that generates the third carrier and the layer that generates the fourth carrier.

本実施の形態における本発明の発光素子は、電流を流すと第１の電極１０１と第２の電極１０８からキャリアが注入され、また、キャリアを発生する層１２１からキャリアが発生する。第１のキャリアと第３のキャリアは第１の発光層において、第２のキャリアと第４のキャリアは第２の発光層において再結合しそれぞれの層における発光材料が励起され、励起された発光材料が基底状態に戻る際に発光する。 In the light-emitting element of the present invention in this embodiment, when current is supplied, carriers are injected from the first electrode 101 and the second electrode 108, and carriers are generated from the layer 121 that generates carriers. The first carrier and the third carrier are recombined in the first light-emitting layer, the second carrier and the fourth carrier are recombined in the second light-emitting layer, and the light-emitting material in each layer is excited to emit excited light. Light is emitted when the material returns to the ground state.

本実施の形態の発光素子は可視光におけるほとんど全ての波長帯においてある程度の発光強度を有するため、より自然光に近い発光を得ることができる白色発光素子を作製することが可能となる。また、当該発光素子を用いて作製された本発明の発光装置および照明装置は、演色性の高いものとすることが可能となる。 Since the light-emitting element of this embodiment has a certain amount of light emission intensity in almost all wavelength bands of visible light, a white light-emitting element that can obtain light emission closer to natural light can be manufactured. In addition, the light-emitting device and the lighting device of the present invention manufactured using the light-emitting element can have high color rendering properties.

（実施の形態４）
次に、本発明の発光装置の一例について図４を参照しながら説明する。発光装置を作製する際は、発光素子を水などの劣化を促進する物質から保護するために、封止を行う。図４中、１００は基板、１０１は第１の電極、１１０は第１のキャリア注入層から第２の電極までの積層体を表す。第１の電極１０１と積層体１１０よりなる発光素子は実施の形態１〜３の構成を有する発光素子である。 (Embodiment 4)
Next, an example of the light emitting device of the present invention will be described with reference to FIG. When a light-emitting device is manufactured, sealing is performed in order to protect the light-emitting element from a substance that promotes deterioration such as water. In FIG. 4, reference numeral 100 denotes a substrate, 101 denotes a first electrode, and 110 denotes a laminate from the first carrier injection layer to the second electrode. A light-emitting element including the first electrode 101 and the stacked body 110 is a light-emitting element having the structure of Embodiments 1 to 3.

対向基板１１３を封止に用いる場合は、絶縁性のシール材１１１を発光素子より基板１００の端部側に、外部接続部１１２が露出するように設け、貼り合わせる。対向基板１１３と基板１００との間の空間には乾燥した窒素などの不活性気体を充填しても良いし、シール材を画素部全面に塗布しそれにより対向基板を貼り合わせても良い。シール材には紫外線硬化樹脂などを用いると好適である。シール材には乾燥剤や基板間のギャップを一定に保つための粒子を混入しておいても良い。続いて外部接続部に導電膜やフレキシブル配線基板などの配線１１４を貼り付けることによって、発光装置が完成する。 In the case where the counter substrate 113 is used for sealing, an insulating sealant 111 is provided and bonded to the end portion side of the substrate 100 from the light emitting element so that the external connection portion 112 is exposed. The space between the counter substrate 113 and the substrate 100 may be filled with an inert gas such as dry nitrogen, or a sealant may be applied to the entire surface of the pixel portion, thereby bonding the counter substrate. It is preferable to use an ultraviolet curable resin or the like for the sealing material. The sealing material may contain a desiccant or particles for keeping the gap between the substrates constant. Subsequently, a wiring 114 such as a conductive film or a flexible wiring board is attached to the external connection portion, whereby the light emitting device is completed.

このような構成を有する本発明の発光装置は、可視光におけるほとんど全ての波長帯においてある程度の発光強度を有するより自然光に近い発光を得ることができ演色性の高い照明装置とすることが可能となる。 The light emitting device of the present invention having such a configuration can obtain light emission closer to natural light having a certain level of light emission intensity in almost all wavelength bands of visible light, and can be a lighting device with high color rendering properties. Become.

なお、このような発光装置を液晶表示装置のバックライトとして用いても良い。 Note that such a light-emitting device may be used as a backlight of a liquid crystal display device.

なお、発光装置の構成は本実施の形態の構成に限らないことはもちろんである。 Of course, the configuration of the light emitting device is not limited to the configuration of the present embodiment.

（実施の形態５）
本実施の形態では本発明の照明装置について図５を参照しながら説明する。本実施の形態における照明装置では実施の形態１〜３に示したような発光素子、もしくは実施の形態４に示したような発光装置が搭載されている。 (Embodiment 5)
In this embodiment mode, a lighting device of the present invention will be described with reference to FIG. In the lighting device in this embodiment, the light emitting element as shown in Embodiments 1 to 3 or the light emitting device as shown in Embodiment 4 is mounted.

図５（Ａ）は、本発明の発光装置を室内の照明１００１として用いたものである。本発明の照明装置は、可視光のほとんどの波長範囲において、充分な発光強度を有する光を得ることが容易となる為、非常に演色性に優れた照明装置を得ることができる。また、面発光の照明装置とすることもでき、例えば、天井全面に本発明の照明装置を用いることもできる。また、天井に限らず、壁、床や柱等にも本発明の照明装置を用いることができる。さらに、本発明の照明装置は可撓性を有する基板に形成することで、可撓性を付加することができ、曲面に設置することも可能である。また、室内に限らず、室外で使用することも可能であり、外灯として、建物の壁等に設置することもできる。 FIG. 5A illustrates a light-emitting device of the present invention that is used as indoor lighting 1001. Since the illumination device of the present invention can easily obtain light having sufficient light emission intensity in almost all visible light wavelength ranges, an illumination device with extremely excellent color rendering can be obtained. Moreover, it can also be set as the surface emitting illuminating device, for example, the illuminating device of this invention can also be used for the ceiling whole surface. Further, the lighting device of the present invention can be used not only on the ceiling but also on walls, floors, pillars, and the like. Further, the lighting device of the present invention can be provided with flexibility by being formed on a flexible substrate, and can be installed on a curved surface. Further, it can be used not only indoors but also outdoors, and can be installed on a building wall or the like as an external light.

図５（Ｂ）は、本発明の照明装置を、トンネル内の照明１００２として用いたものである。本発明の照明装置は、演色性に優れるため、自然光と同じようにトンネル内でも物を見ることができ、トンネル内での違和感を抑えることが可能である。 FIG. 5B shows the lighting device of the present invention used as the lighting 1002 in the tunnel. Since the lighting device of the present invention is excellent in color rendering, it is possible to see things in the tunnel as in natural light, and to suppress a sense of incongruity in the tunnel.

図５（Ｃ）は、本発明の照明装置をインテリア用の照明１００３として用いた一例である。本発明の照明装置は、可撓性を有する基板に形成することで、可撓性を付加することができ、かつ面発光であるため、図５（Ｂ）のように、自由な形状に加工することが可能である。 FIG. 5C illustrates an example in which the lighting device of the present invention is used as interior lighting 1003. The lighting device of the present invention can be added flexibility by being formed on a flexible substrate and is surface emitting, so that it is processed into a free shape as shown in FIG. Is possible.

また、本発明の照明装置は、演色性に優れることから写真を撮影する際の照明として用いることも非常に好適である。また、写真を撮影する場合は、大面積の光で被写体を照らすことにより、自然光で被写体を照らした場合と同様な写真を撮ることができる。 Moreover, since the illuminating device of this invention is excellent in color rendering, it is also very suitable to use as illumination at the time of taking a photograph. Further, when taking a picture, it is possible to take a picture similar to that when the subject is illuminated with natural light by illuminating the subject with a large area of light.

（実施の形態６）
本実施の形態では電界発光素子の温度特性と輝度の経時変化特性を考慮して、その変動要因によらず一定輝度で照明するようにできる発光装置について図６、図７を参照して説明する。 (Embodiment 6)
In this embodiment mode, a light-emitting device that can illuminate at a constant luminance regardless of the variation factor in consideration of the temperature characteristics and luminance change characteristics of the electroluminescence element will be described with reference to FIGS. .

図６、図７で示す発光装置は、電界発光素子４０４が実施の形態１と同様な構成を備えている。この電界発光素子４０４の他にモニタ素子４０３が配置されている。モニタ素子４０３は一つ又は複数設けることができる。モニタ素子４０３は電界発光素子４０４に隣接して設けても良いし、電界発光素子４０４が形成される基板の他の部分に設けても良い。 In the light emitting device shown in FIGS. 6 and 7, the electroluminescent element 404 has the same structure as that of the first embodiment. In addition to the electroluminescent element 404, a monitor element 403 is disposed. One or a plurality of monitor elements 403 can be provided. The monitor element 403 may be provided adjacent to the electroluminescent element 404 or may be provided on another part of the substrate on which the electroluminescent element 404 is formed.

モニタ素子４０３と電界発光素子４０４は、同じ製造工程で作製されたものであることが望ましい。すなわち、素子の構造と構成する材料を同じものとする。電界発光素子４０４とモニタ素子４０３を同じにすることにより、温度特性や劣化の特性を類似なものとすることができる。その結果、電界発光素子４０４の輝度変動に対する補正の精度を高めることができる。電界発光素子４０４とモニタ素子４０３の構造は実施の形態１と同様であり、同一平面上に形成された複数の電界発光素子同士が、近傍のもしくは隣接する電界発光素子と直列に２個以上接続している構造である。ただし、モニタ素子４０３は電極構造を複雑化せず、一対の電極間に有機薄膜を挟んだだけの典型的な積層構造としても良い。 It is desirable that the monitor element 403 and the electroluminescent element 404 are manufactured in the same manufacturing process. That is, the structure of the element is the same as the constituent material. By making the electroluminescent element 404 and the monitor element 403 the same, temperature characteristics and deterioration characteristics can be made similar. As a result, it is possible to improve the accuracy of correction with respect to the luminance variation of the electroluminescent element 404. The structures of the electroluminescent element 404 and the monitor element 403 are the same as those in the first embodiment, and two or more electroluminescent elements formed on the same plane are connected in series with the adjacent or adjacent electroluminescent elements. This is the structure. However, the monitor element 403 may have a typical laminated structure in which an organic thin film is sandwiched between a pair of electrodes without complicating the electrode structure.

モニタ素子４０３は、電流源４０１と接続している。電流源４０１に接続するモニタ素子４０３の一方の端子は、電圧発生回路４０２の入力側とも接続している。電圧発生回路４０２の出力側は電界発光素子４０４と接続している。 The monitor element 403 is connected to the current source 401. One terminal of the monitor element 403 connected to the current source 401 is also connected to the input side of the voltage generation circuit 402. The output side of the voltage generation circuit 402 is connected to the electroluminescent element 404.

電流源４０１は、モニタ素子４０３に一定の電流を供給する。モニタ素子４０３が定電流駆動した状態で環境温度が変化すると、その抵抗値が変化する。モニタ素子４０３の抵抗値が変化すると、当該モニタ素子４０３に流れる電流値は一定であるから、モニタ素子４０３の両電極間における電位差が変化する。この時のモニタ素子４０３の電位差を検出することで、環境温度の変化を検出することができる。モニタ素子４０３において、電流源４０１に接続しない他方の電極電位は一定である。従って、モニタ素子４０３の電流源４０１に接続されている側の電極電位の変化を検出することができる。 The current source 401 supplies a constant current to the monitor element 403. When the environmental temperature changes while the monitor element 403 is driven at a constant current, the resistance value changes. When the resistance value of the monitor element 403 changes, the current value flowing through the monitor element 403 is constant, so that the potential difference between both electrodes of the monitor element 403 changes. By detecting the potential difference of the monitor element 403 at this time, it is possible to detect a change in the environmental temperature. In the monitor element 403, the other electrode potential not connected to the current source 401 is constant. Therefore, it is possible to detect a change in electrode potential on the side connected to the current source 401 of the monitor element 403.

また、定電流駆動されるモニタ素子４０３の発光特性が経時変化により変化する場合にも、モニタ素子４０３の抵抗値が変化する。この場合にも同様に、モニタ素子４０３の電位差を検出することで発光特性の変化を知ることができる。すなわち、発光輝度の劣化の度合いを検出することができる。 Also, the resistance value of the monitor element 403 changes when the light emission characteristics of the monitor element 403 driven by constant current change with time. Similarly in this case, the change in the light emission characteristics can be known by detecting the potential difference of the monitor element 403. That is, the degree of deterioration of the light emission luminance can be detected.

電圧発生回路４０２はモニタ素子４０３の一方の電極電位を入力電位としている。電圧発生回路４０２から出力される電位は、モニタ素子４０３で検出した電位と同電位である。この電圧発生回路４０２により、モニタ素子４０３の一方の電極電位を、電界発光素子４０４の駆動電圧に反映させることができる。 The voltage generation circuit 402 uses one electrode potential of the monitor element 403 as an input potential. The potential output from the voltage generation circuit 402 is the same as the potential detected by the monitor element 403. With this voltage generation circuit 402, one electrode potential of the monitor element 403 can be reflected in the drive voltage of the electroluminescent element 404.

電圧発生回路４０２は、図６の挿入図で示すように、オペアンプを用いたボルテージフォロワ回路で構成することができる。ボルテージフォロワ回路の非反転入力端子は高入力インピーダンスであり出力端子は低出力インピーダンスであるため、入力側と出力側を同電位として出力し、電流源４０１の電流がボルテージフォロワ回路に流れ込むことなく出力端子からは電流を流すことができる。なお、ここで例示したボルテージフォロワ回路のように、電位の変動を防止することが可能な回路であれば、他の回路構成を適用することもできる。 The voltage generation circuit 402 can be configured by a voltage follower circuit using an operational amplifier, as shown in the inset of FIG. Since the non-inverting input terminal of the voltage follower circuit has a high input impedance and the output terminal has a low output impedance, the input side and the output side are output as the same potential, and the current of the current source 401 is output without flowing into the voltage follower circuit. Current can flow from the terminal. Note that other circuit configurations can be applied as long as the circuit can prevent potential fluctuations, such as the voltage follower circuit illustrated here.

この発光装置は、電流源４０１、モニタ素子４０３、電圧発生回路４０２によって、温度及び劣化補償回路（以下補償回路という）を構成している。すなわち、発光部に設けた電界発光素子と、該電界発光素子と同等のモニタ素子の両者を、異なる駆動条件で動作させ、発光部に設けた電界発光素子とモニタ素子に流れる総電荷量の比が、輝度の劣化を考慮した一定の関係を満たすように制御する。 In the light emitting device, a current source 401, a monitor element 403, and a voltage generation circuit 402 constitute a temperature and deterioration compensation circuit (hereinafter referred to as a compensation circuit). That is, the ratio of the total amount of charge flowing in the electroluminescent element provided in the light emitting unit and the monitor element is operated under different driving conditions for both the electroluminescent element provided in the light emitting part and the monitor element equivalent to the electroluminescent element. However, control is performed so as to satisfy a certain relationship in consideration of luminance degradation.

本実施の形態の発光装置は、電界発光素子に生ずる本質的な劣化を考慮することにより、電界発光素子４０４の電荷量と、モニタ素子４０３に流れる電荷量を対比して、電界発光素子４０４の輝度が一定となるように補正をする。それにより、電界発光素子４０４の輝度を一定に保つコンスタントルミネセント駆動をすることができる。例えば、モニタ素子４０３の駆動条件を、電界発光素子４０４の駆動条件よりも過負荷となるように設定し、その輝度を一定に保つように制御することでコンスタントルミネセント駆動を実現する。 The light-emitting device of this embodiment compares the amount of electric charge of the electroluminescent element 404 with the amount of electric charge flowing to the monitor element 403 by considering essential deterioration that occurs in the electroluminescent element. Correction is made so that the brightness is constant. Thereby, constant luminescence driving can be performed to keep the luminance of the electroluminescent element 404 constant. For example, the driving condition of the monitor element 403 is set to be more overloaded than the driving condition of the electroluminescent element 404, and the constant luminescence driving is realized by controlling the luminance so as to keep it constant.

電界発光素子の温度特性と輝度の経時変化特性を考慮して、その変動要因によらず一定輝度で照明するようにできる発光装置の一例を、図７を参照して説明する。 An example of a light-emitting device that can illuminate at a constant luminance regardless of the variation factor in consideration of the temperature characteristics and luminance aging characteristics of the electroluminescent element will be described with reference to FIG.

図７で示す発光装置は、モニタ素子４０３と電界発光素子４０４を備えている。モニタ素子４０３は電流源４０１によって定電流駆動される。定電圧源４０５は一定の電圧を発生させる機能を有し、公知のバンドギャップレギュレータ等の温度係数の小な定電圧源が用いられる。定電圧源４０５から発生した電圧は、オペアンプ４０６、トランジスタ４０７及び抵抗４０８により、温度係数が小さな定電流に変換される。そして変換された電流は、トランジスタ４０９、トランジスタ４１０及び抵抗４１１、抵抗４１２により構成されるカレントミラー回路で反転され、電界発光素子４０４に供給される。定電圧源４０５の電圧は、モニタ素子４０３の電位差を検知する電圧発生回路４０２の出力に応じて制御される。この場合、電圧発生回路４０２の出力電圧が高くなれば、定電圧源４０５の出力電圧も上昇し、電界発光素子４０４に流れる電流量が増加するように動作する。 The light emitting device shown in FIG. 7 includes a monitor element 403 and an electroluminescent element 404. The monitor element 403 is driven with a constant current by a current source 401. The constant voltage source 405 has a function of generating a constant voltage, and a constant voltage source having a small temperature coefficient such as a known band gap regulator is used. The voltage generated from the constant voltage source 405 is converted into a constant current having a small temperature coefficient by the operational amplifier 406, the transistor 407, and the resistor 408. The converted current is inverted by a current mirror circuit including the transistor 409, the transistor 410, the resistor 411, and the resistor 412, and is supplied to the electroluminescent element 404. The voltage of the constant voltage source 405 is controlled according to the output of the voltage generation circuit 402 that detects the potential difference of the monitor element 403. In this case, when the output voltage of the voltage generation circuit 402 is increased, the output voltage of the constant voltage source 405 is also increased and the amount of current flowing through the electroluminescence element 404 is increased.

図７の発光装置は、モニタ素子４０３を用いて、定電圧源４０５から発生される電圧を、温度変化及び経時変化に応じて補正することで、温度変化及び経時変化の両者に起因する輝度変化を防止することができる。 The light emitting device of FIG. 7 uses the monitor element 403 to correct the voltage generated from the constant voltage source 405 according to the temperature change and the change with time, thereby changing the luminance due to both the temperature change and the change with time. Can be prevented.

このように、温度変化及び経時変化に応じて電界発光素子の輝度を補正する手段を組み合わせれば、照度の低下による目への負担を防止することができ、常に最適な明るさの照明とすることができる。 In this way, by combining the means for correcting the luminance of the electroluminescent element according to the temperature change and the change with time, it is possible to prevent the burden on the eyes due to the decrease in illuminance, and always provide the illumination with optimum brightness. be able to.

（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明の一形態に相当する発光装置について図１０を用いて説明する。図１０は基板上に形成されたトランジスタおよび発光素子を対向基板４００６との間に形成したシール材によって封止したパネルの上面図であり、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）の断面図に相応する。このパネルの発光素子４０１１の構成は、実施の形態１〜３に示したいずれかの構成を有している。 (Embodiment 7)
In this embodiment, a light-emitting device corresponding to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a top view of a panel in which a transistor and a light-emitting element formed over a substrate are sealed with a sealing material formed between a counter substrate 4006 and FIG. 10B is a cross-sectional view of FIG. It corresponds to. The configuration of the light emitting element 4011 of this panel has any of the configurations shown in Embodiment Modes 1 to 3.

基板４００１上に設けられた画素部４００２と信号線駆動回路４００３と走査線駆動回路４００４とを囲むようにして、シール材４００５が設けられている。また、画素部４００２と信号線駆動回路４００３と、走査線駆動回路４００４の上に対向基板４００６が設けられている。よって画素部４００２と信号線駆動回路４００３と、走査線駆動回路４００４とは基板４００１とシール材４００５と対向基板４００６とによって充填材４００７と共に密封されている。 A sealant 4005 is provided so as to surround the pixel portion 4002, the signal line driver circuit 4003, and the scan line driver circuit 4004 which are provided over the substrate 4001. A counter substrate 4006 is provided over the pixel portion 4002, the signal line driver circuit 4003, and the scan line driver circuit 4004. Therefore, the pixel portion 4002, the signal line driver circuit 4003, and the scan line driver circuit 4004 are sealed together with the filler 4007 by the substrate 4001, the sealant 4005, and the counter substrate 4006.

また、基板４００１上に設けられた画素部４００２と信号線駆動回路４００３と走査線駆動回路４００４とは薄膜トランジスタを複数有しており、図１０（Ｂ）では信号線駆動回路４００３に含まれる薄膜トランジスタ４００８と、画素部４００２に含まれる薄膜トランジスタ４０１０とを示す。 The pixel portion 4002, the signal line driver circuit 4003, and the scan line driver circuit 4004 provided over the substrate 4001 include a plurality of thin film transistors. In FIG. 10B, the thin film transistor 4008 included in the signal line driver circuit 4003 is provided. And a thin film transistor 4010 included in the pixel portion 4002.

また、発光素子４０１１は薄膜トランジスタ４０１０と電気的に接続されており、薄膜トランジスタ４０１０はそれぞれドライバから信号が供給されており、発光素子４０１１のオン、オフが制御されて発光装置に画像を出すことができる。 Further, the light-emitting element 4011 is electrically connected to the thin film transistor 4010, and each thin film transistor 4010 is supplied with a signal from the driver. The light-emitting element 4011 can be turned on and off to output an image to the light-emitting device. .

また、対向基板４００６に赤、緑、青に相当するカラーフィルター４０２０〜４０２２を設け、それを通して光を射出することでフルカラー表示を行うことも可能である。本実施の形態における発光装置が有する発光素子４０１１が発する光はブロードなスペクトルを有するため、カラーフィルターの透過波長を選ばずに用いることができる。 Further, full color display can be performed by providing color filters 4020 to 4022 corresponding to red, green, and blue on the counter substrate 4006 and emitting light through the color filters. Since light emitted from the light-emitting element 4011 included in the light-emitting device in this embodiment has a broad spectrum, it can be used regardless of the transmission wavelength of the color filter.

なお、薄膜トランジスタの作製方法については制限は無く、公知の方法でもって作製すればよい。 Note that there is no limitation on a method for manufacturing the thin film transistor, and it may be manufactured by a known method.

また、引き回し配線４０１４は画素部４００２と信号線駆動回路４００３と、走査線駆動回路４００４とに、信号、または電源電圧を層供給するための配線に相当する。引き回し配線４０１４は、引き回し配線４０１５を介して接続端子４０１６と接続されている。接続端子４０１６はフレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）４０１８が有する端子と異方性導電膜４０１９を介して電気的に接続されている。 A lead wiring 4014 corresponds to a wiring for supplying a signal or a power supply voltage to the pixel portion 4002, the signal line driver circuit 4003, and the scan line driver circuit 4004. The lead wiring 4014 is connected to the connection terminal 4016 through the lead wiring 4015. The connection terminal 4016 is electrically connected to a terminal included in a flexible printed circuit (FPC) 4018 through an anisotropic conductive film 4019.

なお、充填材４００７としては窒素やアルゴンなどの不活性な気体の他に、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂を用いることができ、ポリビニルクロライド、アクリル、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリビニルブチラル、またはエチレンビニレンアセテートを用いる事ができる。 Note that as the filler 4007, in addition to an inert gas such as nitrogen or argon, an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin can be used, and polyvinyl chloride, acrylic, polyimide, epoxy resin, silicon resin, polyvinyl butyral, Alternatively, ethylene vinylene acetate can be used.

なお、本発明の表示装置は発光素子を有する画素部が形成されたパネルと、該パネルにＩＣが実装されたモジュールとをその範疇に含む。 Note that the display device of the present invention includes in its category a panel in which a pixel portion having a light-emitting element is formed and a module in which an IC is mounted on the panel.

《合成例》
本合成例は前出の構造式（２）で示した２−（４−（ピレン−１−イル）フェニル）−３−（４−（ピレン−３−イル）フェニル）キノキサリン（略称：ＰＰＱ）の合成方法である。 <Synthesis example>
In this synthesis example, 2- (4- (pyren-1-yl) phenyl) -3- (4- (pyren-3-yl) phenyl) quinoxaline (abbreviation: PPQ) represented by the above structural formula (2) is used. This is a synthesis method.

＜ステップ１：２，３−ビス（４−ブロモフェニル）キノキサリンの合成＞
まず、１，２−フェニレンジアミン６．８ｇと１，２−ビス−（４−ブロモ−フェニル）−エタン−１，２−ジオン２２．１ｇをクロロホルム３５０ｍｌに溶解し、加熱還流を３時間行った。続いて、１Ｎ塩酸、水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。その後減圧濃縮して２４．４ｇの白色固体２，３−ビス（４−ブロモフェニル）キノキサリンを得た。合成スキームおよび構造式を下記式（１６）に示す。 <Step 1: Synthesis of 2,3-bis (4-bromophenyl) quinoxaline>
First, 6.8 g of 1,2-phenylenediamine and 22.1 g of 1,2-bis- (4-bromo-phenyl) -ethane-1,2-dione were dissolved in 350 ml of chloroform and heated to reflux for 3 hours. . Subsequently, it was washed with 1N hydrochloric acid, water and saturated brine, and dried over magnesium sulfate. Thereafter, the mixture was concentrated under reduced pressure to obtain 24.4 g of a white solid 2,3-bis (4-bromophenyl) quinoxaline. The synthesis scheme and the structural formula are shown in the following formula (16).

＜ステップ２：２，３−ビス（４−ジヒドロキシボリルフェニル）キノキサリンの合成＞
まず、窒素雰囲気下で、上記ステップ１で得られた２，３−ビス（４−ブロモフェニル）キノキサリン１５．８ｇを、乾燥したテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）１８０ｍｌに溶解した後−７８℃まで冷却した。続いて、−７８℃でノルマルブチルリチウムヘキサン溶液（１．６Ｍ）５０ｍｌをゆっくり滴下した。すべて滴下したのち、−６０℃で３時間撹拌した。再度−７８℃まで冷却し、ほう酸イソプロピル２０ｍｌを加え、−７８℃で一時間撹拌ののち、一晩室温で撹拌した。その後、反応容器を氷浴で冷却して２Ｎ塩酸３５０ｍｌを滴下し、一時間撹拌した。析出した固体を吸引濾過で回収したのち、減圧乾燥して１２．５ｇの橙色固体２、３−ビス（４−ジヒドロキシボリルフェニル）キノキサリンを得た。合成スキームおよび構造式を下記式（１７）に示す。 <Step 2: Synthesis of 2,3-bis (4-dihydroxyborylphenyl) quinoxaline>
First, in a nitrogen atmosphere, 15.8 g of 2,3-bis (4-bromophenyl) quinoxaline obtained in Step 1 above was dissolved in 180 ml of dry tetrahydrofuran (THF) and then cooled to -78 ° C. Subsequently, 50 ml of a normal butyl lithium hexane solution (1.6 M) was slowly added dropwise at -78 ° C. After dripping all, it stirred at -60 degreeC for 3 hours. The mixture was cooled again to -78 ° C, 20 ml of isopropyl borate was added, and the mixture was stirred at -78 ° C for 1 hour, and then stirred overnight at room temperature. Thereafter, the reaction vessel was cooled in an ice bath, 350 ml of 2N hydrochloric acid was added dropwise, and the mixture was stirred for 1 hour. The precipitated solid was collected by suction filtration and dried under reduced pressure to obtain 12.5 g of an orange solid 2,3-bis (4-dihydroxyborylphenyl) quinoxaline. The synthesis scheme and structural formula are shown in the following formula (17).

＜ステップ３：本発明に使用する２−（４−（ピレン−１−イル）フェニル）−３−（４−（ピレン−３−イル）フェニル）キノキサリン（略称：ＰＰＱ）の合成＞
窒素雰囲気下で上記ステップ２の方法で合成した２、３−ビス（４−ジヒドロキシボリルフェニル）キノキサリン５．０ｇ、１−ブロモピレン８．４ｇ、トリ（ｏ−トリル）ホスフィン０．６４ｇ、酢酸パラジウム６７．０ｍｇをジメトキシエタン５０ｍｌに溶解した。続いて、炭酸カリウム水溶液（１２．４ｇ、純水５０ｍｌ）を加え、室温で１０分撹拌ののち、８０℃で加熱撹拌を１２時間行った。酢酸エチルで反応溶液を抽出し、水、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧濃縮して、黄色固体４．８ｇを得た。昇華精製を行いＰＰＱを得た。合成スキームおよび構造式を下記式（１８）に示す。 <Step 3: Synthesis of 2- (4- (pyren-1-yl) phenyl) -3- (4- (pyren-3-yl) phenyl) quinoxaline (abbreviation: PPQ) used in the present invention>
2,3-bis (4-dihydroxyborylphenyl) quinoxaline 5.0 g, 1-bromopyrene 8.4 g, tri (o-tolyl) phosphine 0.64 g, palladium acetate 67 synthesized by the method of Step 2 above under nitrogen atmosphere 0.0 mg was dissolved in 50 ml of dimethoxyethane. Subsequently, an aqueous potassium carbonate solution (12.4 g, 50 ml of pure water) was added, stirred for 10 minutes at room temperature, and then heated and stirred at 80 ° C. for 12 hours. The reaction solution was extracted with ethyl acetate, washed with water and saturated brine, and dried over magnesium sulfate. The solvent was concentrated under reduced pressure to obtain 4.8 g of a yellow solid. Sublimation purification was performed to obtain PPQ. The synthesis scheme and the structural formula are shown in the following formula (18).

本キノキサリン誘導体、ＰＰＱの核磁気共鳴分光法（¹Ｈ−ＮＭＲ）による分析結果を図８に示す。 FIG. 8 shows the analysis results of the present quinoxaline derivative and PPQ by nuclear magnetic resonance spectroscopy ( ¹ H-NMR).

続いて、発光中心としてＰＰＱのみを用いて作製した発光素子の発光スペクトルを図９に示す。 Subsequently, FIG. 9 shows an emission spectrum of a light-emitting element manufactured using only PPQ as the emission center.

発光素子は絶縁性を有する基板上に陽極となるＩＴＯをスパッタ法により成膜し、続いてホール注入性材料であるＤＮＴＰＤを５０ｎｍ、ホール輸送性材料であるＴＰＤを１０ｎｍ、発光層としてＰＰＱを４０ｎｍ、電子輸送性材料としてＡｌｑを２０ｎｍ、電子注入性材料であるＣａＦを１ｎｍ、陰極としてＡｌを１５０ｎｍ、順に各々蒸着法により成膜して形成した。 The light emitting element is formed by depositing ITO as an anode on an insulating substrate by sputtering, followed by DNTPD as a hole injecting material at 50 nm, TPD as a hole transporting material at 10 nm, and PPQ as a light emitting layer at 40 nm. Then, Alq was formed as an electron transporting material by 20 nm, CaF as an electron injecting material was formed by 1 nm, and Al as a cathode by 150 nm in order, respectively, by vapor deposition.

図９からわかるようにＰＰＱの発光は５００ｎｍ前後に極大を有する４２５ｎｍから７２５ｎｍまでブロードな発光スペクトルを有しており、演色性に優れた発光素子、発光装置、照明装置を形成する為に非常に有利な材料であることがわかる。このように、ＰＰＱを発光中心の一部として用いた白色発光素子、発光装置および照明装置は演色性に優れたものとすることが容易となる。 As can be seen from FIG. 9, the emission of PPQ has a broad emission spectrum from 425 nm to 725 nm, which has a maximum at around 500 nm, and is very useful for forming light emitting elements, light emitting devices, and lighting devices with excellent color rendering properties. It turns out to be an advantageous material. As described above, the white light emitting element, the light emitting device, and the lighting device using PPQ as a part of the light emission center can be easily made excellent in color rendering.

本発明の発光素子の一例を表す図（実施の形態１）。FIG. 7 illustrates an example of a light-emitting element of the present invention (Embodiment 1). 本発明の発光素子の一例を表す図（実施の形態２）。FIG. 7 illustrates an example of a light-emitting element of the present invention (Embodiment 2). 本発明の発光素子の一例を表す図（実施の形態３）。FIG. 7 illustrates an example of a light-emitting element of the present invention (Embodiment 3). 本発明の発光装置の一例を表す図（実施の形態４）。FIG. 4 illustrates an example of a light-emitting device of the present invention (Embodiment 4). 本発明の照明装置の一例を表す図（実施の形態５）。FIG. 10 illustrates an example of a lighting device of the present invention (Embodiment 5). 本発明の発光装置に搭載される回路の一例を表す図（実施の形態６）。FIG. 10 illustrates an example of a circuit mounted on a light-emitting device of the present invention (Embodiment 6). 本発明の発光装置に搭載される回路の一例を表す図（実施の形態６）。FIG. 10 illustrates an example of a circuit mounted on a light-emitting device of the present invention (Embodiment 6). 本発明の発光素子に用いる発光材料（ＰＰＱ）のＮＭＲ測定結果。The NMR measurement result of the luminescent material (PPQ) used for the light emitting element of this invention. 本発明の発光素子に用いる発光材料（ＰＰＱ）の発光スペクトル。The emission spectrum of the luminescent material (PPQ) used for the light emitting element of this invention. 本発明の発光装置の一例を表す図（実施の形態７）。FIG. 7 illustrates an example of a light-emitting device of the present invention (Embodiment 7).

符号の説明Explanation of symbols

１００基板
１０１第１の電極
１０２第１のキャリア注入層
１０３第１のキャリア輸送層
１０４第１の発光層
１０５第２の発光層
１０６第２のキャリア輸送層
１０７第２のキャリア注入層
１０８第２の電極
１０９間隔層
１１０積層体
１１１シール材
１１２外部接続部
１１３対向基板
１１４配線
１２０第３のキャリア輸送層
１２１キャリアを発生する層
１２２第４のキャリア輸送層
４０１電流源
４０２電圧発生回路
４０３モニタ素子
４０４電界発光素子
４０５定電圧源
４０６オペアンプ
４０７トランジスタ
４０８抵抗
４０９トランジスタ
４１０トランジスタ
４１１抵抗
４１２抵抗
１００１照明
１００２照明
１００３照明
４００１基板
４００２画素部
４００３信号線駆動回路
４００４走査線駆動回路
４００５シール材
４００６対向基板
４００７充填材
４００８薄膜トランジスタ
４０１０薄膜トランジスタ
４０１１発光素子
４０１４配線
４０１５配線
４０１６接続端子
４０１８フレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）
４０１９異方性導電膜
４０２０カラーフィルター
４０２１カラーフィルター
４０２２カラーフィルター
100 substrate 101 first electrode 102 first carrier injection layer 103 first carrier transport layer 104 first light emitting layer 105 second light emitting layer 106 second carrier transport layer 107 second carrier injection layer 108 second Electrode 109 spacing layer 110 laminate 111 sealing material 112 external connection portion 113 counter substrate 114 wiring 120 third carrier transport layer 121 carrier generation layer 122 fourth carrier transport layer 401 current source 402 voltage generation circuit 403 monitor element 404 Electroluminescent Element 405 Constant Voltage Source 406 Operational Amplifier 407 Transistor 408 Resistor 409 Transistor 410 Transistor 411 Resistor 412 Resistor 1001 Illumination 1002 Illumination 1003 Illumination 4001 Substrate 4002 Pixel Unit 4003 Signal Line Driver Circuit 4004 Scan Line Driver Circuit 4005 Sealing Material 4 06 counter substrate 4007 filler 4008 TFT 4010 TFT 4011 light emitting device 4014 wire 4015 wire 4016 connecting terminals 4018 a flexible printed circuit (FPC)
4019 Anisotropic conductive film 4020 Color filter 4021 Color filter 4022 Color filter

Claims

一対の基板間に、
発光素子を有し、
前記発光素子は一対の電極間に有機化合物層を有し、前記有機化合物層は少なくとも２種類の発光中心物質を含み、前記複数の発光中心物質のうち少なくとも１種が下記一般式（１）で表されるキノキサリン誘導体であることを特徴とする発光装置。

（但し、一般式（１）中、Ｒ１〜Ｒ４は水素もしくは炭素数６のアルキル基（直鎖構造もしくは枝分かれ構造）である。） Between a pair of substrates,
Having a light emitting element,
The light emitting element includes an organic compound layer between a pair of electrodes, and the organic compound layer includes at least two kinds of emission center substances, and at least one of the plurality of emission center substances is represented by the following general formula (1). A light-emitting device which is a quinoxaline derivative represented.

(In the general formula (1), R1 to R4 are hydrogen or an alkyl group having 6 carbon atoms (straight chain structure or branched structure).)

一対の基板間に、
発光素子を有し、
前記発光素子は一対の電極間に有機化合物層を有し、前記有機化合物層は少なくとも２種類の発光中心物質を含み、前記複数の発光中心物質のうち少なくとも１種が下記一般式（２）で表されるキノキサリン誘導体であることを特徴とする発光装置。

Between a pair of substrates,
Having a light emitting element,
The light-emitting element includes an organic compound layer between a pair of electrodes, and the organic compound layer includes at least two kinds of emission center substances, and at least one of the plurality of emission center substances is represented by the following general formula (2). A light-emitting device which is a quinoxaline derivative represented.

一対の基板間に、
発光素子を有し、
前記発光素子は一対の電極間に有機化合物層を有し、前記有機化合物層は少なくとも２種類の発光中心物質を含み、前記複数の発光中心物質のうち少なくとも１種が下記一般式（３）で表されるキノキサリン誘導体であることを特徴とする発光装置。

Between a pair of substrates,
Having a light emitting element,
The light emitting element includes an organic compound layer between a pair of electrodes, and the organic compound layer includes at least two kinds of emission center substances, and at least one of the plurality of emission center substances is represented by the following general formula (3). A light-emitting device which is a quinoxaline derivative represented.

一対の基板間に、
発光素子を有し、
前記発光素子は一対の電極間に有機化合物層を有し、前記有機化合物層は少なくとも２種類の発光中心物質を含み、前記複数の発光中心物質のうち少なくとも１種が下記一般式（４）で表されるキノキサリン誘導体であることを特徴とする発光装置。

Between a pair of substrates,
Having a light emitting element,
The light-emitting element includes an organic compound layer between a pair of electrodes, and the organic compound layer includes at least two kinds of emission center substances, and at least one of the plurality of emission center substances is represented by the following general formula (4). A light-emitting device which is a quinoxaline derivative represented.

一対の基板間に、
発光素子を有し、
前記発光素子は一対の電極間に有機化合物層を有し、前記有機化合物層は少なくとも２種類の発光中心物質を含み、前記複数の発光中心物質のうち少なくとも１種は下記一般式（５）で表されるキノキサリン誘導体であることを特徴とする発光装置。

Between a pair of substrates,
Having a light emitting element,
The light-emitting element includes an organic compound layer between a pair of electrodes, and the organic compound layer includes at least two kinds of emission center substances, and at least one of the plurality of emission center substances is represented by the following general formula (5). A light-emitting device which is a quinoxaline derivative represented.

一対の基板間に、
発光素子を有し、
前記発光素子は一対の電極間に有機化合物層を有し、前記有機化合物層は少なくとも２種類の発光中心物質を含み、前記複数の発光中心物質のうち少なくとも１種が下記一般式（６）で表されるキノキサリン誘導体であることを特徴とする発光装置。

Between a pair of substrates,
Having a light emitting element,
The light-emitting element includes an organic compound layer between a pair of electrodes, and the organic compound layer includes at least two types of emission center substances, and at least one of the plurality of emission center substances is represented by the following general formula (6). A light-emitting device which is a quinoxaline derivative represented.

一対の基板間に、
発光素子を有し、
前記発光素子は一対の電極間に有機化合物層を有し、前記有機化合物層は少なくとも２種類の発光中心物質を含み、前記複数の発光中心物質のうち少なくとも１種が下記一般式（７）で表されるキノキサリン誘導体であることを特徴とする発光装置。

Between a pair of substrates,
Having a light emitting element,
The light-emitting element includes an organic compound layer between a pair of electrodes, and the organic compound layer includes at least two kinds of emission center substances, and at least one of the plurality of emission center substances is represented by the following general formula (7). A light-emitting device which is a quinoxaline derivative represented.

請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、前記発光中心物質の一つとして赤色発光する物質が含まれていることを特徴とする発光装置。 8. The light-emitting device according to claim 1, wherein a substance that emits red light is included as one of the emission center substances. 9.

請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、前記発光中心物質の一つとして５８０〜７５０ｎｍに発光スペクトルのピークを有する物質が含まれていることを特徴とする発光装置。 8. The light-emitting device according to claim 1, wherein a substance having an emission spectrum peak at 580 to 750 nm is included as one of the emission center substances.

請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の発光装置を用いたことを特徴とする照明装置。
An illuminating device using the light emitting device according to any one of claims 1 to 9.