JP3960765B2 - 発光素子用発光材料 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネッセント(EL)素子及びエレクトロケミルミネッセント(ECL)素子などの発光素子に用いられる発光材料に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体回路の高密度集積化が進み、高機能な情報端末が小型化し、携帯が可能となった。このため、薄型、軽量、低消費電力の表示素子の研究が活発化している。例えば、液晶ディスプレイ(LCD)は小型携帯機器からノート型パソコンのディスプレイまでをカバーし、ブラウン管ディスプレイ(CRT)に置き換わる存在にまで成長している。さらに、動画に耐え得る次世代型表示素子として有機EL素子などが注目されている。
【0003】
エレクトロケミルミネッセント(ECL)素子も、上記のような素子の1つである。ECL素子は、有機EL素子と同様、自発光型素子であるが、その最大の特徴は溶液から発光が得られる点である。
【0004】
上記有機EL素子などの発光素子に用いられる発光材料としては、印加した電流に対し高い輝度を示すもの、すなわち発光効率の高いものが求められている。このような発光材料として、三重項状態から発光する材料である、以下の構造を有するトリス(2−フェニルピリジン)イリジウム:Ir(ppy)3が知られている。
【0005】
【化2】
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の発光材料は、発光電圧が高いという問題があった。
本発明の目的は、発光効率が高く、かつ発光電圧が低い発光素子用発光材料を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の発光素子用発光材料は、以下の一般式(I)で表されることを特徴とするイリジウム含有有機金属化合物である。
【0008】
【化3】
【0009】
(ここでRは、フェニル基を表す。)
本発明の発光材料の構造は、従来のIr(ppy)3の配位子であるピリジンの3位の位置に置換基Rが導入されている。
【0010】
置換基Rを上記の位置に導入することにより、発光電圧を低くすることができ、発光効率を高めることができる。
上記本発明の発光材料は、Ir(ppy)3と同様の合成方法により合成することができる。例えば、Inorg.Chem.1991,30,1685〜1687頁に記載された方法により合成することができる。具体的には、Ir(acac)3に、3位に置換基Rを導入した2−フェニルピリジンを反応させることにより合成することができる。
【0011】
本発明の発光材料は、有機EL素子及びECL素子などの発光材料として用いることができる。有機EL素子の発光材料として用いる場合には、発光層にホストとともに含有されるドーパントとして用いることができる。
【0012】
本発明の有機EL素子は、上記本発明の発光材料を発光層に含有することを特徴としている。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体的な実施例により説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【0014】
(実施例1)
ガラス基板上に、ITOからなる陽極を形成し、この上にホール輸送層、発光層、ホールブロック層、電子輸送層、及び陰極を真空蒸着法により形成し、陽極/ホール輸送層/発光層/ホールブロック層/電子輸送層/陰極の素子構造を有する有機EL素子を作製した。
【0015】
陽極として、厚み1000ÅのITO膜を形成した。
ホール輸送層として、厚み500ÅのNPBの層を形成した。
発光層として、ホストであるCBPに6重量%のドーパントを含有させたものを厚み100Åとなるように形成した。
【0016】
ホールブロック層として、厚み100ÅのBCPの層を形成した。
電子輸送層として、厚み200ÅのAlqの層を形成した。
陰極として、厚み2000ÅのMgInの層を形成した。
【0017】
NPBは、N,N′−ジ(ナフタレン−1−イル)−N,N′−ジフェニル−ベンジジンであり、以下の構造を有する化合物である。
【0018】
【化4】
【0019】
CBPは、4,4′−ビス(カルバゾール−9−イル)−ビフェニルであり、以下の構造を有する化合物である。
【0020】
【化5】
【0021】
BCPは、2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリンであり、以下の構造を有する化合物である。
【0022】
【化6】
【0023】
Alqは、トリス(8−ヒドロキシキノリナト)アルミニウムであり、以下の構造を有する化合物である。
【0024】
【化7】
【0025】
本実施例では、発光層に含ませるドーパントとして、トリス(3−メチル−2−フェニルピリジン)イリジウム:Ir(3Meppy)3を用いた。この化合物は、以下の構造を有する本発明の発光材料である。
【0026】
【化8】
【0027】
上記構造式から明らかなように、置換基Rとしてメチル基を有する本発明の発光材料である。
【0028】
(実施例2)
発光層に含ませるドーパントとして、トリス(3−エチル−2−フェニルピリジン)イリジウム:Ir(3Etppy)3を用いる以外は、上記実施例1と同様にして有機EL素子を作製した。この化合物は、以下の構造を有する本発明の発光材料である。
【0029】
【化9】
【0030】
上記構造式に示すように、置換基Rとしてエチル基を有する本発明の発光材料である。
【0031】
(実施例3)
発光層に含ませるドーパントとして、トリス(3−フェニル−2−フェニルピリジン)イリジウム:Ir(3Phppy)3を用いる以外は、上記実施例1と同様にして、有機EL素子を作製した。この化合物は、以下の構造を有する本発明の発光材料である。
【0032】
【化10】
【0033】
上記構造式に示すように、置換基Rとしてフェニル基を有する本発明の発光材料である。
【0034】
(比較例1)
発光層に含ませるドーパントとして、従来のIr(ppy)3を用いる以外は、上記実施例1と同様にして有機EL素子を作製した。
【0035】
〔有機EL素子の発光特性の評価〕
以上のようにして作製した実施例1〜3及び比較例1の有機EL素子について、10mA/cm2の電流を電極に印加し、発光効率、発光波長、最大輝度、及び輝度8000cd/m2のときの駆動電圧を測定した。測定結果を表1に示す。
【0036】
【表1】
【0037】
表1から明らかなように、ドーパント材料として、本発明に従う発光材料を用いた実施例1〜3は、ドーパント材料として、従来のIr(ppy)3を用いた比較例1に比べ、発光効率が高くなるとともに、駆動電圧(発光電圧)が低下していることがわかる。
【0038】
【発明の効果】
本発明の発光材料を用いることにより、有機EL素子及びECL素子などの発光素子において、発光効率を高めることができ、発光電圧を低減することができる。従って、本発明の発光材料は、携帯機器などの低電圧駆動機器における発光素子に有用なものである。
Claims (3)
- 以下の一般式(I)で表されることを特徴とする発光素子用発光材料。
- 有機エレクトロルミネッセント素子の発光層にホストとともに含有されるドーパントであることを特徴とする請求項1に記載の発光素子用発光材料。
- 請求項1または2に記載の発光材料を発光層に含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子。
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