(57)【要約】【課題】高効率で、耐久性に優れる長寿命の有機発光素子を提供する。また塗布法で作製可能な有機発光素子を提供する。【解決手段】陽極２と陰極８と、陽極２と陰極８との間に挟持され少なくとも正孔注入層３を含む有機化合物層と、から構成され、正孔注入層３に脂肪族フッ素含有ポリマー及びアリールアミン化合物が含まれることを特徴とする、有機発光素子１０。【選択図】図１
2010021422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極と、
該陽極と該陰極との間に挟持され少なくとも正孔注入層を含む有機化合物層と、から構成され、
該正孔注入層に脂肪族フッ素含有ポリマー及びアリールアミン化合物が含まれることを特徴とする、有機発光素子。
【請求項２】
前記脂肪族フッ素含有ポリマーが酸性の置換基を有することを特徴とする、請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項３】
前記アリールアミン化合物が、アルコール又はケトンに可溶なアリールアミン化合物であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の有機発光素子。
【請求項４】
前記アリールアミン化合物が、下記一般式（１）で示される化合物であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の有機発光素子。
【化１】
2010021422.tif 000017
（式（１）において、Ａ11及びＡ12は、それぞれ炭素数１以上８以下の２価の炭化水素基を表す。Ａｒ11及びＡｒ12は、それぞれ置換もしくは無置換のアリール基又は置換もしくは無置換の縮合多環芳香族基を表す。Ａｒ13は、置換もしくは無置換のベンゼン環を２つ以上含む２価のアリール基又は置換もしくは無置換の２価の縮合多環芳香族基を表す。Ｙ11及びＹ12は、それぞれ水酸基、アクリル基、メタクリル基、オキセタニル基又はスチリル基を表す。）
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の有機発光素子と、該有機発光素子の駆動回路と、をそれぞれ複数備えることを特徴とする、表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の表示装置と、外部機器とのインターフェースと、を備えることを特徴とする、パネルモジュール。
【請求項７】
請求項５に記載の表示装置が搭載されていることを特徴とする、携帯型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機発光素子及びこれを備える表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子は、陽極と陰極との間に蛍光性有機化合物又は燐光性有機化合物を含む薄膜が挟持されている電子素子である。また、各電極から電子及びホールを注入することにより励起子を生成させ、これが基底状態に戻る際に、有機発光素子は光を放出する。
【０００３】
ところで有機発光素子の製造プロセスは乾式法と湿式法とに分類される。乾式法とは、主に低分子系材料を使用し、真空蒸着法等の気相プロセスを用いて薄膜形成を行う方法である。これに対して湿式法とは、成膜工程に際して主に高分子系材料を使用し、スピン塗布法、インクジェット塗布法、ディスペンサー塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法等の方法を用い薄膜形成を行う方法である。
【０００４】
ここで真空蒸着法等の乾式法は生産装置がバッチ式である。また素子作製において、素子の発光のために必要の無い部分にも材料の膜が形成されること、必要量よりはるかに多い材料を無駄に消費してしまうこと、を考慮すると生産性に課題のある方法といえる。
【０００５】
一方、湿式法を用いると連続式処理による生産が可能である。例えば、インクジェット塗布法、ディスペンサー塗布法のような液滴吐出法による塗布を選択することができる。これらの方法では、素子の必要とする部分のみに材料を塗り分けるパターンニングと塗布とが同時にできるので、生産性を大幅に改善することができる。
【０００６】
故に、昨今、有機発光素子を構成する電荷注入層、電荷輸送層、発光層等の有機化合物層を形成する際に、生産性のよい塗布法で行うことが要求されている。
【０００７】
他方、有機発光素子では陽極に隣接する層として正孔注入層を設けることで、陽極からの正孔の注入を容易にすることができるため、素子の特性や寿命の向上に有利であることが知られている。
【０００８】
正孔注入層を形成する際に使用される塗布系の正孔注入材料としては、電荷注入性を改善するためにポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物（略称：ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）が知られている（非特許文献１）。しかし、この正孔注入材料を使用した有機発光素子は、初期特性に優れるが、長時間使用した場合は輝度劣化が著しいことが問題となっている。そのため、ポリチオフェンとポリマー酸とからなる有機薄膜を正孔注入層に用いることで輝度劣化を改善する提案がなされている（特許文献１及び特許文献２）。
【０００９】
しかし現状では、塗布法で使用することができる公知の電荷注入材料や電荷輸送材料は限られている。また公知の材料を使用し塗布法により作製した有機発光素子では、発光効率等の初期特性や長時間の発光による輝度劣化等の素子寿命が十分でないという問題があった。
【００１０】
【特許文献１】特表２００６−５００４６３号公報
【特許文献２】特開２００５−２２６０７２号公報
【非特許文献１】Ａｐｐｌｉｅｄ．Ｐｈｙｓｉｃｓ．Ｌｅｔｔｅｒｓ，１９９９，Ｖｏｌ．７５，Ｎｏ．１２，ｐ．１６７９−１６８１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、高効率で、耐久性に優れる長寿命の有機発光素子を提供することである。また本発明の他の目的は、塗布法で作製可能な有機発光素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の有機発光素子は、陽極と陰極と、該陽極と該陰極との間に挟持され少なくとも正孔注入層を含む有機化合物層と、から構成され、該正孔注入層に脂肪族フッ素含有ポリマー及びアリールアミン化合物が含まれることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高効率で、耐久性に優れる長寿命の有機発光素子を提供することができる。また本発明によれば、塗布法で作製可能な有機発光素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１５】
本発明の有機発光素子は、陽極と陰極と、該陽極と該陰極との間に挟持され少なくとも正孔注入層を含む有機化合物層と、から構成される。以下、図面を参照しながら本発明の有機発光素子を説明する。
【００１６】
図１は、本発明の有機発光素子における第一の実施形態を示す断面図である。図１の有機発光素子１０は、基板１上に陽極２、正孔注入層３、発光層５及び陰極８が順次設けられている。図１の有機発光素子は、発光層５が電子輸送性及び発光性の性能を有している有機化合物で構成されている場合に有用である。また、正孔輸送能、電子輸送能、発光性の性能のいずれかの特性を有する有機化合物を混合して構成される場合にも有用である。
【００１７】
図２は、本発明の有機発光素子における第二の実施形態を示す断面図である。図２の有機発光素子２０は、図１の有機発光素子１０において、発光層５と陰極８との間に電子注入層７を設けたものである。この有機発光素子２０は、キャリア注入の機能と発光の機能とを分離したものであり、正孔注入性、電子注入性、発光性の各特性を有した化合物を適宜組み合わせて使用することができる。このため、材料選択の自由度が増すとともに、発光波長を異にする種々の化合物を使用することができるので、発光色相の多様化が可能になる。さらに、中央の発光層５に各キャリアあるいは励起子を有効に閉じ込めて有機発光素子の発光効率の向上を図ることも可能になる。
【００１８】
図３は、本発明の有機発光素子における第三の実施形態を示す断面図である。図３の有機発光素子３０は、図２の有機発光素子２０において、正孔注入層３と発光層５との間に正孔輸送層４を設けたものである。
【００１９】
図４は、本発明の有機発光素子における第四の実施形態を示す断面図である。図４の有機発光素子４０は、図２の有機発光素子２０において、発光層５と電子注入層７との間に電子輸送層６を設けたものである。
【００２０】
図５は、本発明の有機発光素子における第五の実施形態を示す断面図である。図５の有機発光素子５０は、図４の有機発光素子４０において、正孔注入層３と発光層５との間に正孔輸送層４を設けたものである。
【００２１】
ただし、図１乃至図５はあくまでごく基本的な素子構成であり、本発明の有機発光素子はこれらに限定されるものではない。例えば、電極と有機層界面に絶縁性層、接着層又は干渉層を設ける。正孔注入層又は正孔輸送層がイオン化ポテンシャルの異なる二層から構成される、等多様な層構成を採用することができる。
【００２２】
本発明の有機発光素子は、正孔注入層３が、脂肪族フッ素含有ポリマー及びアリールアミン化合物を含むことを特徴とする。ここで正孔注入層とは、図１乃至図５の有機発光素子においては正孔注入層３が該当する。
【００２３】
アリールアミン化合物は電子供与性のドナーとして知られている。また、脂肪族フッ素含有ポリマーは、電子吸引性のフッ素を含むことによりアクセプターとして機能する。このため正孔注入層３内でドナーとアクセプターとが共存することになる。従って、正孔注入層内で電荷移動錯体が形成され、層自体の導電性が向上すると考えられる。以上より、有機発光素子としての発光効率も向上すると共に輝度劣化の改善もなされる。
【００２４】
正孔注入層３に含まれる脂肪族フッ素含有ポリマーとは、フッ素原子を単位構造中に含み、分子量が１００００以上の脂肪族炭化水素化合物をいう。脂肪族フッ素含有ポリマーとしては、例えば、フッ素含有ポリアクリレート、フッ素含有ポリメタクリレート等が挙げられる。
【００２５】
また正孔注入層３に含まれる脂肪族フッ素含有ポリマーは、好ましくは、酸性の置換基を有する高分子化合物である。酸性の置換基は電子吸引性を示すことが多いからである。ここで、酸性基を有する脂肪族フッ素含有ポリマーとは、単位構造中に酸性基を含む脂肪族フッ素含有ポリマーをいう。酸性の置換基としては、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等が挙げられる。
【００２６】
酸性の置換基を有する脂肪族フッ素含有ポリマーとしては、例えば、フッ素含有ポリカルボン酸、フッ素含有ポリアクリル酸、フッ素含有ポリリン酸、下記一般式（２）に示される高分子化合物等が挙げられる。
【００２７】
【化１】
2010021422.tif 000003
（式（２）において、ｘは、好ましくは、１乃至２０の整数を表し、ｙは、好ましくは、１０乃至１００００の整数を表し、ｚは、好ましくは、１乃至２０の整数を表す。）
【００２８】
正孔注入層３に含まれるアリールアミン化合物は、窒素原子にアリール基が結合した構造を有する化合物を示している。アリールアミン化合物としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニルベンジジン（略称：ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ−ジ−１−ナフチル−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−１，１−ビフェニル−４，４−ジアミン（略称：α−ＮＰＤ）等が挙げられる。
【００２９】
また正孔注入層３に含まれるアリールアミン化合物は、好ましくは、アルコール又はケトンに可溶である。
【００３０】
ここでアルコール又はケトンに可溶であるとは、２５℃において、対象となるアリールアミン化合物がアルコール類の溶媒又はケトン類の溶媒に０．１重量％以上溶解することをいう。
【００３１】
ここでアルコール又はケトンに可溶なアリールアミン化合物として、好ましくは、下記一般式（１）で示される化合物である。
【００３２】
【化２】
2010021422.tif 000004
【００３３】
式（１）において、Ａ11及びＡ12は、それぞれ炭素数１以上８以下の２価の炭化水素基を表す。
【００３４】
Ａ11又はＡ12で表される炭素数１以上８以下の２価の炭化水素基として、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、へプチレン基、オクチレン基等が挙げられる。
【００３５】
尚、上記の２価の炭化水素基は、メチル基、エチル基、プロピル基及びブチル基等の分枝を有していてもよい。また、上記の２価の炭化水素基は、エーテル結合（−Ｏ−）を１ヶ所含んでいてもよい。
【００３６】
式（１）において、Ａｒ11及びＡｒ12は、それぞれ置換もしくは無置換の１価のアリール基、又は置換もしくは無置換の１価の縮合多環芳香族基、を表す。
【００３７】
Ａｒ11又はＡｒ12で表される１価のアリール基として、フェニル基、ビフェニル基等が挙げられる。
【００３８】
Ａｒ11又はＡｒ12で表される１価の縮合多環芳香族基として、フルオレニル基、フルオランテニル基、ナフチル基、フェナンスリル基、ピレニル基、ペリレニル基、カルバゾリル基、ジベンゾフリル基、ジベンゾチオフェニル基等が挙げられる。
【００３９】
上記のアリール基及び縮合多環芳香族基が有してもよい置換基として、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、トリフルオロメチル基等のアルキル基、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等のアラルキル基、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、ピレニル基、フルオレニル基等の芳香族炭化水素基、カルバゾリル基、ジベンゾフリル基、ジベンゾチオフェニル基、チエニル基等の芳香族複素環基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基、ナフトキシ基等のアリールオキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基等が挙げられる。
【００４０】
式（１）において、Ａｒ13は、置換もしくは無置換のベンゼン環を２つ以上含む２価のアリール基、又は置換もしくは無置換のベンゼン環を２つ以上含む２価の縮合多環芳香族基を表す。
【００４１】
Ａｒ13で表されるベンゼン環を２つ以上含む２価のアリール基として、ビフェニレン等が挙げられる。
【００４２】
Ａｒ13で表される２価の縮合多環芳香族基としては、フルオレン、フルオランテン、ナフタレン、フェナントレン、ピレン、ペリレン、ベンゾアントラセン、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン等に由来する２価の置換基が挙げられる。
【００４３】
上記のベンゼン環を２つ以上含む２価のアリール基及び２価の縮合多環芳香族基が有してもよい置換基として、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、トリフルオロメチル基等のアルキル基、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等のアラルキル基、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、ピレニル基、フルオレニル基等の芳香族炭化水素基、カルバゾリル基、ジベンゾフリル基、ジベンゾチオフェニル基、チエニル基等の芳香族複素環基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基、ナフトキシ基等のアリールオキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基等が挙げられる。
【００４４】
式（１）において、Ｙ11及びＹ12は、水酸基、アクリル基、メタクリル基、メチルオキセタニル基又はスチリル基を表す。
【００４５】
式（１）で表されるアルコール又はケトンに可溶なアリールアミン化合物の具体例を以下に示す。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４６】
【化３】
2010021422.tif 000005
【００４７】
【化４】
2010021422.tif 000006
【００４８】
【化５】
2010021422.tif 000007
【００４９】
【化６】
2010021422.tif 000008
【００５０】
【化７】
2010021422.tif 000009
【００５１】
【化８】
2010021422.tif 000010
【００５２】
上記アリールアミン化合物を溶解するアルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール等が挙げられる。
【００５３】
上記アリールアミン化合物を溶解するケトンとしては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等が挙げられる。
【００５４】
本発明の有機発光素子は、公知な正孔輸送性化合物、発光性化合物あるいは電子輸送性化合物等と一緒に使用することもできる。
【００５５】
陽極の構成材料は、仕事関数がなるべく大きなものがよい。例えば、金、銀、白金、ニッケル、パラジウム、コバルト、セレン、バナジウム等の金属単体あるいはこれらを複数組み合わせた合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化錫インジウム（ＩＴＯ），酸化亜鉛インジウム等の金属酸化物が使用できる。また、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフェニレンスルフィド等の導電性ポリマーも使用できる。これらの電極物質は、一種類を単独で使用してもよく、二種類以上を併用して使用してもよい。
【００５６】
一方、陰極の構成材料は、仕事関数の小さなものがよい。例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、インジウム、銀、鉛、錫、クロム等の金属単体、これら金属単体を複数組み合わせた合金又はこれら金属単体の塩等を使用することができる。また、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等の金属酸化物の利用も可能である。ここで、陰極は一層で構成されていてもよく、複数の層で構成されていてもよい。
【００５７】
本発明の有機発光素子で使用する基板としては、特に限定するものではないが、金属製基板、セラミックス製基板等の不透明性基板、ガラス、石英、プラスチックシート等の透明性基板が用いられる。また、基板にカラーフィルター膜、蛍光色変換フィルター膜、誘電体反射膜等を用いて発色光をコントロールすることも可能である。
【００５８】
尚、作製した素子に対して、酸素や水分等との接触を防止する目的で、保護層又は封止層を設けることもできる。保護層としては、ダイヤモンド薄膜、金属酸化物、金属窒化物等の無機材料膜、フッ素樹脂、ポリパラキシレン、ポリエチレン、シリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂等の高分子膜又は光硬化性樹脂等が挙げられる。また、ガラス、気体不透過性フィルム、金属等をカバーし、適当な封止樹脂により素子自体をパッケージングすることもできる。
【００５９】
次に本発明の有機発光素子の製造方法について説明する。
【００６０】
本発明の有機発光素子は、脂肪族フッ素ポリマー及びアリールアミン化合物が含まれる正孔注入層を、湿式法により形成する。
【００６１】
湿式法により、脂肪族フッ素含有ポリマー及びアリールアミン化合物を含む薄膜を形成する際には、以下に説明する塗料組成物を調製して、この塗料組成物を塗膜した方がよい。この塗料組成物を使用すれば、有機発光素子を構成する正孔注入層を塗布法により作製することが可能となり、比較的安価で大面積の有機発光素子を容易に作製することができる。
【００６２】
この塗料組成物に含まれる溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、ｎ−ドデシルベンゼン、メチルナフタレン等の炭化水素系溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジグライム等のエーテル系溶剤、クロロホルム、モノクロロベンゼン、１，２−ジクロロベンゼン等のハロゲン系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル等のエステル系溶剤、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール等のアルコール系溶剤、等が挙げられる。これらの溶媒は一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を混合して使用してもよい。また、これらの溶媒の粘度や、溶液中の脂肪族フッ素含有ポリマー及びアリールアミン化合物の濃度を調整することにより、形成される薄膜の膜厚を調整することができる。
【００６３】
また脂肪族フッ素含有ポリマー及びアリールアミン化合物の他に、例えば、上述の公知な正孔輸送性化合物、発光性化合物、電子輸送性化合物等を含ませてもよい。
【００６４】
塗料組成物中の脂肪族フッ素含有ポリマーとアリールアミン化合物との配合比率は、いかなる比率でも良いが、好ましくは、アリールアミン化合物に対して脂肪族フッ素含有ポリマーが重量比で５％以上含有していることである。より好ましくは、アリールアミン化合物に対して脂肪族フッ素含有ポリマーが重量比で５０％以上９５％未満含有していることである。
【００６５】
塗料組成物全体に対する脂肪族フッ素含有ポリマーの含有量は、２５℃の条件において、好ましくは、０．０５重量％以上２０重量％以下であり、より好ましくは、０．１重量％以上５重量％以下である。
【００６６】
塗料組成物全体に対するアリールアミン化合物の含有量は、２５℃の条件において、好ましくは、０．０５重量％以上２０重量％以下であり、より好ましくは、０．１重量％以上５重量％以下である。
【００６７】
本発明の有機発光素子は、脂肪族フッ素含有ポリマー及びアリールアミン化合物が含まれる正孔注入層を、塗布法等の湿式法により陽極と陰極との間に形成する。ここで正孔注入層の膜厚は、１０μｍより薄く、好ましくは、０．５μｍ以下であり、より好ましくは、０．００５μｍ乃至０．５μｍである。
【００６８】
正孔注入層は様々な方法で形成できる。例えば、スピン塗布法、インクジェット法、ノズルプリンティング法、転写法等を用いることができる。
【００６９】
本発明の有機発光素子は、正孔注入層及び発光層の他にも有機化合物層を有してもよい。例えば、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等が挙げられる。これらの層は、真空蒸着法や湿式法等のいかなる方法によっても作製することができる。素子を作製する際に、これら有機化合物層の膜厚は、５μｍより薄く、好ましくは、１μｍ以下、より好ましくは、５ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。
【００７０】
本発明の有機発光素子を適宜組み合わせることにより、ディスプレイ等の表示装置を構成することができる。即ち、本発明の表示装置は、本発明の有機発光素子と、該有機発光素子の駆動回路と、を複数備えるものであり、パッシブマトリックス方式又はアクティブマトリックス方式で駆動される。以下、図面を参照しながら、本発明の有機発光素子を、アクティブマトリクス方式に組み合わせた表示装置について説明する。
【００７１】
図６は、本発明の表示装置の一部分を示す断面模式図である。図６で示される表示装置６０は、基板６１上に設けられている有機発光素子部６２と、有機発光素子部６２の外部に配置されている回路部６３と、回路部６３に隣接して設けられているデータ配線６４と、から構成される。ここで回路部６３には、ドライブトランジスタ（ＴＦＴ１）６５１と、スイッチングトランジスタ（ＴＦＴ２）６５２と、保持容量（Ｃｈ）６６と、が設けられている。
【００７２】
図６において、有機発光素子は１個のみ図示されているが、実際に表示装置を構築する場合は、有機発光素子は二次元状に複数配置されている。尚、有機発光素子が二次元状に配置されている表示装置の具体例は後述する。また本実施形態において、有機発光素子部６２は、下部電極６７と、有機化合物層６８と、上部電極６９とがこの順に積層されているものである。この有機発光素子部６２において、有機化合物層６８は、少なくとも上記の正孔注入層及び発光層が含まれる。
【００７３】
図７は、図６の表示装置の回路部における回路の構成の詳細を示す図である。図７で示される回路は、電流プログラミング方式と呼ばれる代表的な回路構成である。尚、本発明の表示装置で採用できる回路はこれに限るものではない。図７で示される回路７０は、ドライブトランジスタ（ＴＦＴ１）６５１、スイッチングトランジスタ（ＴＦＴ２）６５２、保持容量（Ｃｈ）６６、有機発光素子７１から構成されている。尚、周知な回路構成であるため動作の詳細については説明を省略する。
【００７４】
ところで本発明の有機発光素子は、１つの発光点として利用して、ディスプレイ等の表示装置や照明装置や電子写真方式の画像形成装置の露光光源に使用することができる。
【００７５】
本発明の有機発光素子をディスプレイに利用した場合について以下に説明する。
【００７６】
図８は、図６及び図７で示される有機発光素子部及び回路部を１画素としてマトリックス状に配置した表示装置を示す模式図である。
【００７７】
図８の表示装置８０において、画素８１は、配線を介してゲートドライバ８２と、ソースドライバ８３とに接続され、各ドライバから供給される駆動パルスにより、発光状態あるいは非発光状態となる。
【００７８】
このように本発明の有機発光素子が、画素として同一面内に面内方向に複数配置されている領域が本発明の表示装置の表示領域である。即ち、本発明の有機発光素子は本発明の表示装置の表示領域として使用することができる。
【００７９】
本発明の表示装置は、例えば、テレビやＰＣ用の表示装置、あるいは画像を表示する部分を有する機器であれば如何なる実施形態も問わない。例えば、本発明の表示装置が搭載される携帯型表示装置であってもよい。あるいはデジタルカメラ等の電子撮像装置や携帯電話の表示部に本発明の表示装置を使用することができる。
【００８０】
図９は、図８の表示装置をパネルモジュール化した構成例を示す模式図である。図９のパネルモジュール９０は、図８に示される表示装置８０に加え、インターフェースドライバ９１と、ゲートドライバ８２と、ソースドライバ８３と、を筐体９２で一体化したものである。尚、図９のパネルモジュール９０において、図示はしていないが、接続端子等の外部機器との接続に必要な部品（インターフェース）が筐体９２に内蔵されている。
【実施例】
【００８１】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明していくが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００８２】
［合成例１］例示化合物Ｎｏ．１−５の合成
【００８３】
【化９】
2010021422.tif 000011
【００８４】
１００ｍｌフラスコ中に以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
化合物１−１：５．０ｇ（８．８ｍｍｏｌ）
化合物１−２：９．３ｇ（２６．４ｍｍｏｌ）
Ｃｕ粉：２．２４ｇ（３５．２ｍｍｏｌ）
炭酸カリウム：３．６５ｇ（２６．４ｍｍｏｌ）
ｏ−ジクロロベンゼン：１５ｍｌ
【００８５】
次に、フラスコを約２００℃のオイルバス中に漬けて、反応混合物を還流させながら２０時間撹拌を行った。
【００８６】
反応終了後、反応混合物を５０℃付近まで冷却した後、トルエンを加えて抽出を行った。次に、抽出液を減圧濾過して有機層と無機成分とを分離した。次に、エバポレーターを用いて溶剤を除去することで反応生成物を得た。
【００８７】
得られた反応生成物から目的化合物である中間体（化合物１−３）を単離するために、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：トルエン）で精製した。以上により、目的化合物である化合物１−３（ジアセチル体）を得た。
【００８８】
続いて、上記で得られた化合物１−３をそのまま５００ｍｌのフラスコ中に投入した後、さらに以下に示す試薬、溶媒を仕込んだ。
メタノール：２００ｍｌ
トルエン：１００ｍｌ
ナトリウムメチラート：０．３ｇ
【００８９】
次に、反応溶液を還流させながら３時間撹拌を行った。反応終了後、反応溶液が中性になるように希塩酸水溶液で中和した後、分液操作を行って有機層を回収してからこの有機層を乾燥させた。次に、この有機層について、エバポレーターを用いて溶剤分を除去することにより反応性生物を得た。
【００９０】
得られた反応生成物から目的化合物である例示化合物Ｎｏ．１−５を単離するために、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：トルエン／酢酸エチル混合溶媒）で精製した。以上により、目的化合物である例示化合物Ｎｏ．１−５（ジヒドロキシ体）を４．５ｇ得た。化合物１−３（ジアセチル体）合成からのトータル収率は、６３．４％であった。
【００９１】
［合成例２］例示化合物Ｎｏ．１−１１の合成
フラスコ内に以下の試薬、溶媒を仕込んだ後、フラスコを氷水バスで冷却した。
例示化合物Ｎｏ．１−５：１．０ｇ（１．２４ｍｍｏｌ）
トリエチルアミン：０．４４ｇ（４．３５ｍｍｏｌ）
テトラヒドロフラン：１０ｍｌ
【００９２】
次に、反応溶液の温度を１０℃以下に保ちながら、この反応溶液中にアクリル酸クロライド０．３４ｇ（３．７６ｍｍｏｌ）を滴下した。滴下終了後、反応溶液を徐々に昇温させ、反応溶液の温度を５０℃に保ちながらさらに３０分間反応を続けた。
【００９３】
反応終了後、反応溶液を冷却した。次に、この反応溶液に、酢酸エチル１００ｍｌと、１０％水酸化ナトリウム水溶液５０ｍｌとをそれぞれ加えて攪拌した後、分液操作を行い、有機層を回収した。次に、回収した有機層を、さらにイオン交換水３０ｍｌで２回洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥させた。
【００９４】
次に、この有機層中の溶媒を、ロータリーエバポレーターを用いて除去することで、粗生成物を得た。次に、この粗生成物について、シリカゲルカラムクロマトグラフィーを用いて精製を行った。具体的には、シリカゲル約１０ｇを使用し、展開溶媒は、始めはトルエンを使用し、途中からトルエン／テトラヒドロフラン混合溶媒（混合比：１０／１）を使用した。
【００９５】
最後に目的化合物に該当するフラクションを回収し溶媒を減圧除去することにより、目的とする例示化合物Ｎｏ．１−１１を０．７３ｇ得た。例示化合物Ｎｏ．１−１１は、結晶性を示さない淡黄色の固体であった。
【００９６】
［合成例３］例示化合物Ｎｏ．１−１６の合成
フラスコ内に以下の試薬、溶媒を仕込んだ後、フラスコを氷水バスで冷却した。
例示化合物Ｎｏ．１−５：１．０ｇ（１．２４ｍｍｏｌ）
トリエチルアミン：０．４４ｇ（４．３５ｍｍｏｌ）
テトラヒドロフラン：１０ｍｌ
【００９７】
次に、反応溶液の温度を１０℃以下に保ちながら、この反応溶液中にメタクリル酸クロライド０．３９ｇ（３．７３ｍｍｏｌ）を滴下した。滴下終了後、反応溶液を徐々に昇温させ、反応溶液の温度を５０℃に保ちながらさらに３０分間反応を続けた。
【００９８】
反応終了後、反応溶液を冷却した。次に、この反応溶液に酢酸エチル１００ｍｌと、１０％水酸化ナトリウム水溶液５０ｍｌとをそれぞれ加えて撹拌した後、分液操作を行い、有機層を回収した。次に、回収した有機層を、さらにイオン交換水３０ｍｌで２回洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥させた。
【００９９】
次に、この有機層中の溶媒を、ロータリーエバポレーターを用いて除去することで、粗生成物を得た。次に、この粗生成物について、シリガゲルカラムクロマトグラフィーを用いて精製を行った。具体的には、シリカゲル約１０ｇを使用し、展開溶媒は、始めはトルエンを使用し、途中からトルエン／テトラヒドロフラン混合溶媒（混合比：１０／１）を使用した。
【０１００】
最後に目的化合物に該当するフラクションを回収し溶媒を減圧除去することにより、目的とする例示化合物Ｎｏ．１−１６を０．７８ｇ得た。例示化合物Ｎｏ．１−１６は、結晶性を示さない淡黄色の固体であった。
【０１０１】
［実施例１］
図２に示される有機発光素子を作製した。
【０１０２】
ガラス基板（基板１）上に、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）をスパッタ法にて成膜し、陽極２を形成した。このとき陽極２の膜厚を１２０ｎｍとした。次に、これをアセトン、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で順次超音波洗浄し、ＩＰＡで煮沸洗浄後に乾燥をした。さらにＵＶ／オゾン洗浄した。以上の方法で処理した基板を透明導電性支持基板として使用した。
【０１０３】
次に、以下の（ａ）乃至（ｃ）を混合して、正孔注入層塗布液を調製した。
（ａ）例示化合物Ｎｏ．１−５：０．１質量部
（ｂ）下記一般式（２）に示される高分子化合物の５重量％溶液（アルドリッチ社製、尚、溶媒は、水と１−プロパノールとが１：１（重量混合比）で混合されている混合溶媒である。）：０．９質量部
【０１０４】
【化１０】
2010021422.tif 000012
（ｃ）メチルイソブチルケトン：９９質量部
【０１０５】
次に、この正孔注入層塗布液を上記の透明導電性支持基板上にスピンコート法により回転数１０００ｒｐｍで成膜した（成膜工程）。次に、作製した膜を２００℃で３０分間加熱することにより正孔注入層３を形成した（加熱工程）。このとき加熱処理後の正孔注入層３の膜厚は３０ｎｍであった。
【０１０６】
次に、以下に示す（ｄ）乃至（ｆ）を混合して発光層塗布液を調整した。
（ｄ）下記に示される赤色燐光材料：０．０１質量部
【０１０７】
【化１１】
2010021422.tif 000013
（ｅ）下記に示されるポリ（９、９―ジオクチル）フルオレン（商品名：ＡＤＳ１２９ＢＥ、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｄｙｅ  Ｓｏｕｒｃｅ，Ｉｎｃ製、Ｍｗ＝８００００）：１質量部
【０１０８】
【化１２】
2010021422.tif 000014
（ｆ）クロロホルム：９９質量部
【０１０９】
次に、この発光層塗布液を正孔注入層３上に滴下し、回転数１０００ｒｐｍで１分間スピンコートを行うことで発光層５となる薄膜を形成した。この後、８０℃で３０分間加熱して、薄膜中の溶剤を蒸発させた。加熱処理後の発光層５の膜厚は８０ｎｍであった。
【０１１０】
次に、発光層５上に、真空蒸着法により、フッ化リチウムを蒸着し、電子注入層７を形成した。このとき電子注入層７の膜厚を０．５ｎｍとし、蒸着時の真空度を１．０×１０-4Ｐａとし、成膜速度を０．０２ｎｍ／ｓｅｃとした。
【０１１１】
さらに、アルミニウムを蒸着することで陰極８となる金属層を形成した。このとき、陰極８の膜厚を１００ｎｍとし、蒸着時の真空度を１．０×１０-4Ｐａとし、成膜速度を１．０ｎｍ／ｓｅｃ乃至１．２ｎｍ／ｓｅｃとした。最後に、窒素雰囲気下で、保護用ガラス板を被せてアクリル樹脂系接着剤で封止した。以上により有機発光素子を得た。
【０１１２】
得られた有機発光素子に１６．２Ｖの直流電圧を印加すると、１３ｍＡ／ｃｍ２の電流が流れ、輝度１０００ｃｄ／ｍ2の赤色発光が観測できた。この時の発光効率は７．７ｃｄ／Ａであった。また３０ｍＡ／ｃｍ2の電流密度で有機発光素子を連続駆動すると、輝度が半減するのに１０３時間を要した。
【０１１３】
［実施例２］
実施例１において、正孔注入層塗布液の構成材料（ａ）及び（ｂ）の混合比を以下のように変更したこと以外は、実施例１と同様にして有機発光素子を作製した。
（ａ）例示化合物Ｎｏ．１−５：０．５質量部
（ｂ）実施例１で使用した含フッ素ポリマー溶液：０．５質量部
【０１１４】
得られた有機発光素子に８．０Ｖの直流電圧を印加すると、３４ｍＡ／ｃｍ2の電流が流れ、輝度１０００ｃｄ／ｍ2の赤色発光が観測できた。この時の発光効率は２．９ｃｄ／Ａであった。３０ｍＡ／ｃｍ2の電流密度で有機発光素子を連続駆動すると、輝度が半減するのに２８５時間を要した。
【０１１５】
［実施例３］
実施例１において、正孔注入層塗布液の構成材料（ａ）及び（ｂ）の混合比を以下のように変更したこと以外は、実施例１と同様にして有機発光素子を作製した。
（ａ）例示化合物Ｎｏ．１−５：０．９質量部
（ｂ）実施例１で使用した含フッ素ポリマー溶液：０．１質量部
【０１１６】
得られた有機発光素子に８．０Ｖの直流電圧を印加すると、５０ｍＡ／ｃｍ2の電流が流れ、輝度１０００ｃｄ／ｍ2の赤色発光が観測できた。この時の発光効率は２．０ｃｄ／Ａであった。３０ｍＡ／ｃｍ2の電流密度で有機発光素子を連続駆動すると、輝度が半減するのに２３３時間を要した。
【０１１７】
［実施例４］
実施例１において、正孔注入層塗布液の構成材料（ａ）を、例示化合物Ｎｏ．１−５に代えて、例示化合物Ｎｏ．１−１１を使用したこと以外は、実施例１と同様にして有機発光素子を作製した。
【０１１８】
得られた有機発光素子に１２．０Ｖの直流電圧を印加すると、１４ｍＡ／ｃｍ2の電流が流れ、輝度１０００ｃｄ／ｍ2の赤色発光が観測できた。この時の発光効率は７．１ｃｄ／Ａであった。３０ｍＡ／ｃｍ2の電流密度で有機発光素子を連続駆動すると、輝度が半減するのに９１時間を要した。
【０１１９】
［実施例５］
実施例１において、正孔注入層塗布液の構成材料（ａ）を、例示化合物Ｎｏ．１−５に代えて、例示化合物Ｎｏ．１−１６を使用したこと以外は、実施例１と同様にして有機発光素子を作製した。
【０１２０】
得られた有機発光素子に１２．５Ｖの直流電圧を印加すると、１５ｍＡ／ｃｍ2の電流が流れ、輝度１０００ｃｄ／ｍ2の赤色発光が観測できた。この時の発光効率は６．８ｃｄ／Ａであった。３０ｍＡ／ｃｍ2の電流密度で有機発光素子を連続駆動すると、輝度が半減するのに９４時間を要した。
【０１２１】
［実施例６］
実施例１において、実施例１で使用した正孔注入層塗布液に代えて、以下の（ａ’）乃至（ｃ’）を混合して調製した正孔注入層塗布液を使用した。これ以外は実施例１と同様にして有機発光素子を作製した。
（ａ’）例示化合物Ｎｏ．１−１２：０．９５質量部
（ｂ’）下記に示されるポリ（１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピルアクリレート）（アルドリッチ社製）：０．０５質量部
【０１２２】
【化１３】
2010021422.tif 000015
（ｃ’）メチルイソブチルケトン：９９質量部
【０１２３】
以下に示す（ｅ）乃至（ｆ）を、に溶解して、正孔注入層塗布液を調整した。
【０１２４】
得られた有機発光素子に９．０Ｖの直流電圧を印加すると、３０ｍＡ／ｃｍ2の電流が流れ、輝度１０００ｃｄ／ｍ2の赤色発光が観測できた。この時の発光効率は３．３ｃｄ／Ａであった。３０ｍＡ／ｃｍ2の電流密度で有機発光素子を連続駆動すると、輝度が半減するのに４５時間を要した。
【０１２５】
［比較例１］
実施例１において、（ａ）及び（ｃ）を混合して正孔注入層塗布液を調製したこと以外は実施例１と同様にして有機発光素子を作製した。尚、本比較例では、発光層塗布液を滴下した際に正孔注入層３の一部が溶解した。
【０１２６】
（ａ）例示化合物Ｎｏ．１−５：１質量部
（ｃ）メチルイソブチルケトン：９９質量部
【０１２７】
得られた有機発光素子に８．５Ｖの直流電圧を印加すると、７７ｍＡ／ｃｍ2の電流が流れ、輝度１０００ｃｄ／ｍ2の赤紫色の発光が観測できた。この時の発光効率は１．３ｃｄ／Ａであった。３０ｍＡ／ｃｍ2の電流密度で有機発光素子を連続駆動すると、輝度が半減するのに１時間を要した。
【０１２８】
［比較例２］
実施例１において、（ｂ）及び（ｃ）を混合して正孔注入層塗布液を調製したこと以外は実施例１と同様にして有機発光素子を作製した。
【０１２９】
（ｂ）実施例１で使用した含フッ素ポリマー溶液：１質量部
（ｃ）メチルイソブチルケトン：９９質量部
【０１３０】
得られた有機発光素子に３０Ｖまで直流電圧を印加したが、素子からの発光は観測できなかった。
【０１３１】
［比較例３］
実施例１において、以下の方法で正孔注入層を形成した。即ち、正孔注入層塗布液として、下記に示される４−ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、商品名：バイトロンＰ  Ａｌ−４０８３、バイエル社製）を使用した。
【０１３２】
【化１４】
2010021422.tif 000016
【０１３３】
そして正孔注入層３を形成する際には、スピンコート法により、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ薄膜を成膜した。成膜後、１２０℃で３０分加熱し、膜厚を３５ｎｍとした。上記事項を除いては、実施例１と同様にして有機発光素子を作製した。
【０１３４】
得られた有機発光素子に７．６Ｖの直流電圧を印加すると、２８ｍＡ／ｃｍ2の電流が流れ、輝度１０００ｃｄ／ｍ2の赤色発光が観測できた。この時の発光効率は３．６ｃｄ／Ａであった。３０ｍＡ／ｃｍ2の電流密度で有機発光素子を連続駆動すると、輝度が半減するのに３時間を要した。
【産業上の利用可能性】
【０１３５】
本発明によれば、高効率で、耐久性に優れ、長寿命で、かつ塗布法による成膜が可能な有機発光素子を作製することができる。また、本発明の有機発光素子はディスプレイ、パネルモジュール、携帯型表示装置等への応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】本発明の有機発光素子における第一の実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の有機発光素子における第二の実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明の有機発光素子における第三の実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明の有機発光素子における第四の実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明の有機発光素子における第五の実施形態を示す断面図である。
【図６】本発明の表示装置の一部分を示す断面模式図である。
【図７】図６の表示装置の回路部における回路の構成の詳細を示す図である。
【図８】図６及び図７で示される有機発光素子部及び回路部を１画素としてマトリックス状に配置した表示装置を示す模式図である。
【図９】図８の表示装置をパネルモジュール化した構成例を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１３７】
１，６１  基板
２  陽極
３  正孔注入層
４  正孔輸送層
５  発光層
６  電子輸送層
７  電子注入層
８  陰極
１０，２０，３０，４０，５０，７１  有機発光素子
６０，８０  表示装置
６２  有機発光素子部
６３  回路部
６４  データ配線
６５１  ドライブトランジスタ（ＴＦＴ１）
６５２  スイッチィングトランジスタ（ＴＦＴ２）
６６  保持容量（Ｃｈ）
６７  下部電極
６８  有機化合物層
６９  上部電極
７０  回路
８１  画素
８２  ケースドライバ
８３  ソースドライバ
９０  パネルモジュール
９１  インターフェースドライバ
９２  筐体
【図１】
2010021422.tif 000018
【図２】
2010021422.tif 000019
【図３】
2010021422.tif 000020
【図４】
2010021422.tif 000021
【図５】
2010021422.tif 000022
【図６】
2010021422.tif 000023
【図７】
2010021422.tif 000024
【図８】
2010021422.tif 000025
【図９】
2010021422.tif 000026