JP4032566B2

JP4032566B2 - Light emitting element

Info

Publication number: JP4032566B2
Application number: JP17405899A
Authority: JP
Inventors: 剛富永; 亨小濱; 明子高野
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1999-06-21
Filing date: 1999-06-21
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2019-06-21
Also published as: JP2001006877A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気エネルギーを光に変換できる素子であって、表示素子、フラットパネルディスプレイ、バックライト、照明、インテリア、標識、看板、電子写真機、光信号発生器などの分野に利用可能な発光素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
陰極から注入された電子と陽極から注入された正孔が両極に挟まれた有機蛍光体内で再結合する際に発光するという有機積層薄膜発光素子の研究が近年活発に行われている。この素子は、薄型、低駆動電圧下での高輝度発光、蛍光材料を選ぶことによる多色発光が特徴であり注目を集めている。
【０００３】
この研究は、コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらが有機積層薄膜素子が高輝度に発光することを示して以来（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１（１２）２１，ｐ．９１３，１９８７）、多くの研究機関が検討を行っている。コダック社の研究グループが提示した有機積層薄膜発光素子の代表的な構成は、ＩＴＯガラス基板上に正孔輸送性のジアミン化合物、発光層である８−ヒドロキシキノリンアルミニウム、そして陰極としてＭｇ：Ａｇを順次設けたものであり、１０Ｖ程度の駆動電圧で１０００ｃｄ／ｍ^２の緑色発光が可能であった。現在の有機積層薄膜発光素子は、上記の素子構成要素の他に電子輸送層を設けているものなど構成を変えているものもあるが、基本的にはコダック社の構成を踏襲している。
【０００４】
発光層はホスト材料のみや、ホスト材料にゲスト材料をドーピングして構成される。三原色の発光材料の中では緑色発光材料の研究が最も進んでおり、現在は赤色発光材料と青色発光材料において、特性向上を目指して鋭意研究がなされている。特に青色発光において、耐久性に優れ十分な輝度と色純度特性を示すものが望まれている。
【０００５】
ホスト材料としては、トリス（８−キノリノラト）アルミニウムを始めとするキノリノール誘導体の金属錯体、ベンゾキノリノールの金属錯体、ベンズオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、チオフェン誘導体などがあげられる。
【０００６】
青色発光用のホスト材料としては、キノリノール誘導体と異なる配位子を組み合わせた金属錯体、ベンゾイミダゾール誘導体などがあげられ、ビススチリルベンゼン誘導体（特開平４−１１７４８５号公報）などは比較的良い特性を示すが、特に色純度が十分ではない。
【０００７】
一方、ゲスト材料としてのドーパント材料には、レーザー染料として有用であることが知られている、７−ジメチルアミノ−４−メチルクマリンを始めとする蛍光性クマリン染料、ジシアノメチレンピラン染料、ジシアノメチレンチオピラン染料、ポリメチン染料、シアニン染料、オキソベンズアンスラセン染料、キサンテン染料、ローダミン染料、フルオレセイン染料、ピリリウム染料、カルボスチリル染料、ペリレン染料、アクリジン染料、ビス（スチリル）ベンゼン染料、ピレン染料、オキサジン染料、フェニレンオキサイド染料、ペリレン、テトラセン、ペンタセン、キナクリドン化合物、キナゾリン化合物、ピロロピリジン化合物、フロピリジン化合物、１，２，５−チアジアゾロピレン誘導体、ペリノン誘導体、ピロロピロール化合物、スクアリリウム化合物、ビオラントロン化合物、フェナジン誘導体、アクリドン化合物、ジアザフラビン誘導体などが知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来技術に用いられる発光材料（ホスト材料、ドーパント材料）には、発光効率が低く消費電力が高いものや、化合物の耐久性が低く素子寿命の短いものが多かった。また、フルカラーディスプレイとして赤色、緑色、青色の三原色発光が求められているが、赤色、青色発光においては、発光波長を満足させるものは少なく、発光ピークの幅も広く色純度が良いものは少ない。中でも青色発光において、耐久性に優れ十分な輝度と色純度特性を示すものが必要とされている。
【０００９】
本発明は、かかる従来技術の問題を解決し、発光効率が高く、高輝度で色純度に優れた発光素子を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、陽極と陰極の間に発光を司る物質が存在し、電気エネルギーにより発光する素子において、該素子がイミダゾピリジン骨格を有する化合物を含むことを特徴とする発光素子である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明において陽極は、光を取り出すために透明であれば酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）などの導電性金属酸化物、あるいは金、銀、クロムなどの金属、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性ポリマーなど特に限定されるものでないが、ＩＴＯガラスやネサガラスを用いることが特に望ましい。透明電極の抵抗は素子の発光に十分な電流が供給できればよいので限定されないが、素子の消費電力の観点からは低抵抗であることが望ましい。例えば３００Ω／□以下のＩＴＯ基板であれば素子電極として機能するが、現在では１０Ω／□程度の基板の供給も可能になっていることから、低抵抗品を使用することが特に望ましい。ＩＴＯの厚みは抵抗値に合わせて任意に選ぶ事ができるが、通常１００〜３００ｎｍの間で用いられることが多い。また、ガラス基板はソーダライムガラス、無アルカリガラスなどが用いられ、また厚みも機械的強度を保つのに十分な厚みがあればよいので、０．５ｍｍ以上あれば十分である。ガラスの材質については、ガラスからの溶出イオンが少ない方がよいので無アルカリガラスの方が好ましいが、ＳｉＯ_２などのバリアコートを施したソーダライムガラスも市販されているのでこれを使用できる。ＩＴＯ膜形成方法は、電子線ビーム法、スパッタリング法、化学反応法など特に制限を受けるものではない。
【００１２】
陰極は、電子を本有機物層に効率良く注入できる物質であれば特に限定されないが、一般に白金、金、銀、銅、鉄、錫、亜鉛、アルミニウム、インジウム、クロム、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどがあげられるが、電子注入効率をあげて素子特性を向上させるためにはリチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムまたはこれら低仕事関数金属を含む合金が有効である。しかし、これらの低仕事関数金属は、一般に大気中で不安定であることが多く、例えば、有機層に微量のリチウムやマグネシウム（真空蒸着の膜厚計表示で１ｎｍ以下）をドーピングして安定性の高い電極を使用する方法が好ましい例として挙げることができるが、フッ化リチウムのような無機塩の使用も可能であることから特にこれらに限定されるものではない。更に電極保護のために白金、金、銀、銅、鉄、錫、アルミニウム、インジウムなどの金属、またはこれら金属を用いた合金、そしてシリカ、チタニア、窒化ケイ素などの無機物、ポリビニルアルコール、塩化ビニル、炭化水素系高分子などを積層することが好ましい例として挙げられる。これらの電極の作製法も抵抗加熱、電子線ビーム、スパッタリング、イオンプレーティング、コーティングなど導通を取ることができれば特に制限されない。
【００１３】
発光を司る物質とは、１）正孔輸送層／発光層、２）正孔輸送層／発光層／電子輸送層、３）発光層／電子輸送層、そして、４）以上の組合わせ物質を一層に混合した形態のいずれであってもよい。即ち、素子構成としては、上記１）〜３）の多層積層構造の他に４）のように発光材料単独または発光材料と正孔輸送材料や電子輸送材料を含む層を一層設けるだけでもよい。
【００１４】
正孔輸送層は正孔輸送性物質単独または二種類以上の物質を積層、混合するか正孔輸送性物質と高分子結着剤の混合物により形成され、正孔輸送性物質としてはＴＰＤ、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ、α−ＮＰＤなどのトリフェニルアミン類、ビス（Ｎ−アリルカルバゾール）またはビス（Ｎ−アルキルカルバゾール）類、ピラゾリン誘導体、スチルベン系化合物、ヒドラゾン系化合物、オキサジアゾール誘導体やフタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体に代表される複素環化合物、ポリマー系では前記単量体を側鎖に有するポリカーボネートやスチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリシランなどが好ましいが、素子作製に必要な薄膜を形成し、陽極から正孔が注入できて、さらに正孔を輸送できる化合物であれば特に限定されるものではない。
【００１５】
発光材料はホスト材料のみでも、ホスト材料とドーパント材料の組み合わせでも、いずれであってもよい。また、ドーパント材料はホスト材料の全体に含まれていても、部分的に含まれていても、いずれであってもよい。ドーパント材料は積層されていても、分散されていても、いずれであってもよい。
【００１６】
本発明における発光材料は下記一般式（１）あるいは一般式（２）で表されるイミダゾピリジン骨格を有する化合物を含有する。
【００１７】
【化６】

【００１８】
（ここでＲ_１〜Ｒ_６はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、結合、水素、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、複素環基、ハロゲン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、隣接置換基との間に形成される環構造の中から選ばれる。）
【００１９】
【化７】

【００２０】
（ここでＲ_７〜Ｒ_１２はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、結合、水素、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、複素環基、ハロゲン、ハロアルカン、ハロアルケン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、隣接置換基との間に形成される環構造の中から選ばれる。）。
【００２１】
これらの置換基の説明のうち、結合とはその位置で複数個のイミダゾピリジン骨格と連結されていることを意味する。この場合、複数個のイミダゾピリジンは直接連結されていても構わないし、ある結合単位を介して連結されていても構わない。アルキル基とは例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などの飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。また、シクロアルキル基とは例えばシクロプロピル、シクロヘキシル、ノルボルニル、アダマンチルなどの飽和脂環式炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。また、アラルキル基とは例えばベンジル基、フェニルエチル基などの脂肪族炭化水素を介した芳香族炭化水素基を示し、脂肪族炭化水素と芳香族炭化水素はいずれも無置換でも置換されていてもかまわない。また、アルケニル基とは例えばビニル基、アリル基、ブタジエニル基などの二重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。また、シクロアルケニル基とは例えばシクロペンテニル基、シクロペンタジエニル基、シクロヘキセン基などの二重結合を含む不飽和脂環式炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。また、アルコキシ基とは例えばメトキシ基などのエーテル結合を介した脂肪族炭化水素基を示し、脂肪族炭化水素基は無置換でも置換されていてもかまわない。また、アルキルチオ基とはアルコキシ基のエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換されたものである。また、アリールエーテル基とは例えばフェノキシ基などのエーテル結合を介した芳香族炭化水素基を示し、芳香族炭化水素基は無置換でも置換されていてもかまわない。また、アリールチオエーテル基とはアリールエーテル基のエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換されたものである。また、アリール基とは例えばフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、ターフェニル基、ピレニル基などの芳香族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。また、複素環基とは例えばフリル基、チエニル基、オキサゾリル基、ピリジル基、キノリル基、カルバゾリル基などの炭素以外の原子を有する環状構造基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。ハロゲンとはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素を示す。ハロアルカン、ハロアルケン、ハロアルキンとは例えばトリフルオロメチル基などの、前述のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基の一部あるいは全部が、前述のハロゲンで置換されたものを示し、残りの部分は無置換でも置換されていてもかまわない。アルデヒド基、カルボニル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基には脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、複素環などで置換されたものも含み、さらに脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、複素環は無置換でも置換されていてもかまわない。シリル基とは例えばトリメチルシリル基などのケイ素化合物基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。シロキサニル基とは例えばトリメチルシロキサニル基などのエーテル結合を介したケイ素化合物基を示し、これは無置換でも置換されていてもかまわない。隣接置換基との間に形成される環構造は無置換でも置換されていてもかまわない。
【００２２】
本発明における一般式（１）および一般式（２）のイミダゾピリジン骨格を有する化合物の中では、適当なピーク波長の青色蛍光が得られることから一般式（１）のＲ_１〜Ｒ_６のうち、あるいは一般式（２）のＲ_７〜Ｒ_１２のうち少なくとも一つは下記一般式（３）で示される二重結合を含有する化合物が用いられる。
【００２３】
【化８】

【００２４】
（Ｒ_１３、Ｒ_１４、およびＲ_１５はそれぞれ同じでも異なっていても良く、水素、アルキル、シアノ、アリール、チエニル、ピリジル、ジベンゾフラニル基から選ばれる。）
これらの置換基の説明においては、上述したものと同様である。
【００２５】
また、熱的安定性が得られることからイミダゾピリジン骨格を複数個有する化合物が好ましく、分子を分岐状に修飾することが容易であることから下記一般式（４）および一般式（５）で表される化合物がより好ましい。
【００２６】
【化９】

【００２７】
（ここでＲ_１６〜Ｒ_２０はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、複素環基、ハロゲン、ハロアルカン、ハロアルケン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、隣接置換基との間に形成される環構造の中から選ばれる。ｎは２以上の整数であり、Ｘ１は複数のイミダゾピリジン骨格を共役的または非共役的に互いに結合させる結合単位である。）
【００２８】
【化１０】

【００２９】
（ここでＲ_２１〜Ｒ_２５はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素、アルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アリール基、複素環基、ハロゲン、ハロアルカン、ハロアルケン、シアノ基、アルデヒド基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミノ基、ニトロ基、シリル基、シロキサニル基、隣接置換基との間に形成される環構造の中から選ばれる。ｎは２以上の整数であり、Ｘ２は複数のイミダゾピリジン骨格を共役的または非共役的に互いに結合させる結合単位である。）。
【００３０】
これらの置換基の説明のうち、Ｒ_１６〜Ｒ_２０およびＲ_２１〜Ｒ_２５に関しては上述したものと同様である。結合単位であるＸは単結合、二重結合、アルキル、シクロアルキル、アリール、複素環、エーテルあるいはチオエーテルからなり、これらは無置換でも置換されていてもかまわないし、これらを単独あるいは組み合わせて用いてもかまわない。
【００３１】
さらに、本発明における化合物を用いて高輝度発光を得るには、キャリヤ輸送能が高い化合物を用いるのが好ましい。そこで、前記イミダゾピリジン骨格を複数個有する化合物としては、結合単位中に芳香環を含んでいる化合物がより好ましい。ここでいう芳香環とは置換または無置換の芳香族炭化水素あるいは芳香複素環を意味し、これらを単独あるいは組合せて用いてもかまわない。
【００３２】
上記のイミダゾピリジン骨格を有する化合物として、具体的には下記のような構造があげられる。
【００３３】
【化１１】

【００３４】
【化１２】

【００３５】
【化１３】

【００３６】
【化１４】

【００３７】
【化１５】

【００３８】
【化１６】

【００３９】
【化１７】

【００４０】
【化１８】

【００４１】
【化１９】

【００４２】
イミダゾピリジン骨格を有する化合物はドーパント材料として用いてもホスト材料として用いてもかまわない。
【００４３】
発光材料のホスト材料はイミダゾピリジン骨格を有する化合物一種のみに限る必要はなく、複数の該化合物を混合して用いたり、既知のホスト材料の一種類以上を該化合物と混合して用いてもよい。既知のホスト材料としては特に限定されるものではないが、以前から発光体として知られていたフェナンスレン、ピレン、ペリレン、クリセンなどの縮合環誘導体、トリス（８−キノリノラト）アルミニウムを始めとするキノリノール誘導体の金属錯体、ベンズアゾール誘導体およびその金属錯体、キノリノール誘導体と異なる配位子を組み合わせた金属錯体、オキサジアゾール誘導体およびその金属錯体、チアジアゾール誘導体、スチルベン誘導体、チオフェン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体やジスチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体、クマリン誘導体、ピロロピリジン誘導体、ピロロピロール誘導体、ペリノン誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、ポリマー系では、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、そして、ポリチオフェン誘導体などが使用できる。
【００４４】
発光材料に添加するドーパント材料は、特に限定されるものではないが、イミダゾピリジン骨格を有する化合物以外の具体的なものとしては、従来から知られている、アントラセン、ピレン、テトラセン、ペンタセン、ペリレン、ナフトピレン、ジベンゾピレンなどの縮合環誘導体、アゾール誘導体およびその金属錯体、トリアゾール誘導体およびその金属錯体、ベンズアゾール誘導体及びその金属錯体、ベンズトリアゾール誘導体およびその金属錯体、オキサジアゾール誘導体およびその金属錯体、チアジアゾール誘導体およびその金属錯体、ピラゾリン誘導体、スチルベン誘導体、チオフェン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体やジスチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体、ジアザインダセン誘導体、フラン誘導体、ベンゾフラン誘導体、フェニルイソベンゾフラン、ジメシチルイソベンゾフラン、ジ（２−メチルフェニル）イソベンゾフラン、ジ（２−トリフルオロメチルフェニル）イソベンゾフラン、フェニルイソベンゾフランなどのイソベンゾフラン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、７−ジアルキルアミノクマリン誘導体、７−ピペリジノクマリン誘導体、７−ヒドロキシクマリン誘導体、７−メトキシクマリン誘導体、７−アセトキシクマリン誘導体、３−ベンズチアゾリルクマリン誘導体、３−ベンズイミダゾリルクマリン誘導体、３−ベンズオキサゾリルクマリン誘導体などのクマリン誘導体、ジシアノメチレンピラン誘導体、ジシアノメチレンチオピラン誘導体、ポリメチン誘導体、シアニン誘導体、オキソベンズアンスラセン誘導体、キサンテン誘導体、ローダミン誘導体、フルオレセイン誘導体、ピリリウム誘導体、カルボスチリル誘導体、アクリジン誘導体、ビス（スチリル）ベンゼン誘導体、オキサジン誘導体、フェニレンオキサイド誘導体、キナクリドン誘導体、キナゾリン誘導体、ピロロピリジン誘導体、フロピリジン誘導体、１，２，５−チアジアゾロピレン誘導体、ペリノン誘導体、ピロロピロール誘導体、スクアリリウム誘導体、ビオラントロン誘導体、フェナジン誘導体、アクリドン誘導体、ジアザフラビン誘導体などがそのまま使用できるが、特にイソベンゾフラン誘導体が好適に用いられる。
【００４５】
本発明における電子輸送性材料としては、電界を与えられた電極間において負極からの電子を効率良く輸送することが必要で、電子注入効率が高く、注入された電子を効率良く輸送することが望ましい。そのためには電子親和力が大きく、しかも電子移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが要求される。このような条件を満たす物質として、８−ヒドロキシキノリンアルミニウムに代表されるキノリノール誘導体金属錯体、トロポロン金属錯体、フラボノール金属錯体、ペリレン誘導体、ペリノン誘導体、ナフタレン、クマリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アルダジン誘導体、ビススチリル誘導体、ピラジン誘導体、フェナントロリン誘導体などがあるが特に限定されるものではない。本発明におけるイミダゾピリジン骨格を有する化合物も電子輸送能を有することから、電子輸送材料としても用いることができる。これらの電子輸送材料は単独でも用いられるが、異なる電子輸送材料と積層または混合して使用しても構わない。
【００４６】
以上の正孔輸送層、発光層、電子輸送層に用いられる材料は単独で各層を形成することができるが、高分子結着剤としてポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルフォン、ポリフェニレンオキサイド、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン樹脂などの溶剤可溶性樹脂や、フェノール樹脂、キシレン樹脂、石油樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの硬化性樹脂などに分散させて用いることも可能である。
【００４７】
本発明における発光を司る物質の形成方法は、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、スパッタリング法、分子積層法、コーティング法など特に限定されるものではないが、通常は、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着が特性面で好ましい。層の厚みは発光を司る物質の抵抗値にもよるので限定できないが、１０〜１０００ｎｍの間から選ばれる。
【００４８】
本発明における電気エネルギーとは主に直流電流を指すが、パルス電流や交流電流を用いることも可能である。電流値および電圧値は特に制限はないが、素子の消費電力、寿命を考慮すると、できるだけ低いエネルギーで最大の輝度が得られるようにするべきである。
【００４９】
本発明の発光素子はマトリクスまたはセグメント方式、あるいはその両者を組み合わせることによって表示するディスプレイを構成することが好ましい。本発明におけるマトリクスとは、表示のための画素が格子状に配置されたものをいい、画素の集合で文字や画像を表示する。画素の形状、サイズは用途によって決まる。例えばパソコン、モニター、テレビの画像および文字表示には、通常、一辺が３００μｍ以下の四角形の画素が用いられるし、表示パネルのような大型ディスプレイの場合は、一辺がｍｍオーダーの画素を用いることになる。モノクロ表示の場合は、同じ色の画素を配列すればよいが、カラー表示の場合には赤、緑、青の画素を並べて表示させる。この場合典型的にはデルタタイプとストライプタイプがある。尚、本発明における発光素子は、赤、緑、青色発光が可能であるので、前記表示方法を用いれば、マルチカラーまたはフルカラー表示もできる。そして、このマトリクスの駆動方法としては、線順次駆動方法やアクティブマトリックスのどちらでもよい。線順次駆動の方が構造が簡単という利点があるが、動作特性を考慮するとアクティブマトリックスの方が優れる場合があるので、これも用途により使い分けることが必要である。
【００５０】
また、本発明におけるセグメントタイプとは、予め決められた情報を表示するようにパターンを形成し、決められた領域を発光させることを意味する。例えば、デジタル時計や温度計における時刻や温度表示、オーディオ機器や電磁調理器などの動作状態表示、自動車のパネル表示などがあげられる。そして、前記マトリクス表示とセグメント表示は同じパネルの中に共存していてもよい。
【００５１】
本発明の発光素子はバックライトとしても好ましく用いられる。バックライトは、主に自発光しない表示装置の視認性を向上させる目的に使用され、液晶表示装置、時計、オーディオ装置、自動車パネル、表示板、標識などに使用される。特に液晶表示装置、中でも薄型化が課題となっているパソコン用途のバックライトとしては、従来方式のものが蛍光灯や導光板からなっているため薄型化が困難であることを考えると、本発明における発光素子を用いたバックライトは薄型、軽量が特徴になる。
【００５２】
【実施例】
以下、実施例および比較例をあげて本発明を説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
【００５３】
実施例１
ＩＴＯ透明導電膜を１５０ｎｍ堆積させたガラス基板（旭硝子社製、１５Ω／□、電子ビーム蒸着品）を３０×４０ｍｍに切断、エッチングを行った。得られた基板をアセトン、セミコクリン５６で各々１５分間超音波洗浄してから、超純水で洗浄した。続いてイソプロピルアルコールで１５分間超音波洗浄してから熱メタノールに１５分間浸漬させて乾燥させた。この基板を素子を作製する直前に１時間ＵＶ−オゾン処理し、真空蒸着装置内に設置して、装置内の真空度が５×１０^−５Ｐａ以下になるまで排気した。抵抗加熱法によって、まず正孔輸送材料として４，４’−ビス（Ｎ−（ｍ−トリル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（ＴＰＤ）を６５ｎｍ蒸着した。次に発光材料として、下記に示されるＥＭ１を１５ｎｍの厚さに積層した。次に電子輸送材料として、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリンを３５ｎｍの厚さに積層し、引き続き金属リチウムを微量ドーピングした（膜厚換算０．５ｎｍ）。最後に、銀を１５０ｎｍ蒸着して陰極とし、５×５ｍｍ角の素子を作製した。ここで言う膜厚は表面粗さ計での測定値で補正した水晶発振式膜厚モニター表示値である。この発光素子からは、ピーク波長：４３０ｎｍの良好な青色発光が得られた。
【００５４】
【化２０】

【００５５】
実施例２
ホスト材料として下記に示されるＥＭ２を用いた他は実施例１と全く同様にして発光素子を作製した。この発光素子からは、ピーク波長：４５０ｎｍの良好な青色発光が得られた。
【００５６】
【化２１】

【００５７】
参考例１
ＥＭ３の合成３００ｍｌの三つ口フラスコに２２．４ｇの臭化銅(II)を加え５０ｍｌの酢酸エチルを注ぎ、還流状態になるまで加温した。続いて、５０ｍｌの四塩化炭素に４．１ｇの１，３，５−トリアセチルベンゼンを加えたものを注ぎ、激しく攪拌した。反応終了後、放冷、沈殿物をろ別した。得られたろ液を活性炭処理により脱色を行った後、溶媒を除去し、水およびメタノールで洗浄した。得られた固体をシリカゲルカラム処理し、１，３，５−トリス（ブロモアセチル）ベンゼンを得た。次に、３００ｍｌの三つ口フラスコに６０℃に加温したポリリン酸５０ｍｌを注ぎ、窒素下に保った。続いて、２．０ｇの１，３，５−トリス（ブロモアセチル）ベンゼンおよび２．３ｇの１−アミノイソキノリンを加えて、１２０〜１５０℃の間で加熱攪拌した。反応終了後、反応溶液を水に注ぎ、水酸化ナトリウムを用いて中和し、析出物を濾別、減圧乾燥により褐色粉末を得た。この粉末は、シリカゲルカラム処理を行い、下記に示した化合物ＥＭ３を得た。本化合物は３００ｎｍの励起光を照射すると４５０ｎｍにピークを有する蛍光が観察された。
【００５８】
【化２２】

【００５９】
実施例３
ホスト材料として上記に示されるＥＭ３を用いた他は実施例１と全く同様にして発光素子を作製した。この発光素子からは、輝度：１０００カンデラ／平方メートル以上、ピーク波長：４６０ｎｍの良好な青色発光が得られた。
【００６０】
参考例２
ＥＭ４の合成３００ｍｌの三つ口フラスコに２−（アミノメチル）ピリジン６．５ｇおよびトリメシン酸クロリド５．０ｇを加え、６０ｍｌのピリジンおよび１２０ｍｌのベンゼンを注ぎ、窒素下６０〜７０℃で加温攪拌した。２時間攪拌後、反応溶液を５００ｍｌの水に注ぎ、ジクロロメタンを加えた後有機層を抽出、溶媒除去を行い、白色粉末を得た。次に、３００ｍｌの三つ口フラスコに６０℃に加温したポリリン酸５０ｍｌを注ぎ、窒素下に保った。続いて、先に得られた白色粉末３．０ｇ加えて、１２０〜１５０℃の間で加熱攪拌した。反応終了後、反応溶液を水に注ぎ、水酸化ナトリウムを用いて中和し、析出物を濾別、減圧乾燥により褐色粉末を得た。この粉末は、シリカゲルカラム処理を行い、下記に示した化合物ＥＭ４を得た。本化合物は３００ｎｍの励起光を照射すると４８０ｎｍにピークを有する蛍光が観察された。
【００６１】
【化２３】

【００６２】
実施例４
ホスト材料として上記に示されるＥＭ４を用いた他は実施例１と全く同様にして発光素子を作製した。この発光素子からは、輝度：３０００カンデラ／平方メートル以上、ピーク波長：４８０ｎｍの良好な青色発光が得られた。
【００６３】
比較例１
ホスト材料として実施例１で用いたＥＭ１の代わりにビス（２−メチルキノリノラート）（２−ピリジノラート）アルミニウム（III）を用いた以外は実施例１と全く同様にして発光素子を作製した。この発光素子からは、輝度：１０００カンデラ／平方メートル以上の発光が得られたが、ピーク波長：５１０ｎｍの青緑色発光しか得られなかった。
【００６４】
実施例５
ＩＴＯ透明導電膜を１５０ｎｍ堆積させたガラス基板（旭硝子社製、１５Ω／□、電子ビーム蒸着品）を３０×４０ｍｍに切断、フォトリソグラフィ法によって３００μｍピッチ（残り幅２７０μｍ）×３２本のストライプ状にパターン加工した。ＩＴＯストライプの長辺方向片側は外部との電気的接続を容易にするために１．２７ｍｍピッチ（開口部幅８００μｍ）まで広げてある。得られた基板をアセトン、セミコクリン５６で各々１５分間超音波洗浄してから、超純水で洗浄した。続いてイソプロピルアルコールで１５分間超音波洗浄してから熱メタノールに１５分間浸漬させて乾燥させた。この基板を素子を作製する直前に１時間ＵＶ−オゾン処理し、真空蒸着装置内に設置して、装置内の真空度が５×１０^−４Ｐａ以下になるまで排気した。抵抗加熱法によって、まず正孔輸送層として、ＴＰＤを５０ｎｍ蒸着し、発光層として、実施例３で用いたＥＭ３を１５ｎｍの厚さに、そして電子輸送層として、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリンを３５ｎｍの厚さに蒸着した。ここで言う膜厚は表面粗さ計での測定値で補正した水晶発振式膜厚モニター表示値である。次に厚さ５０μｍのコバール板にウエットエッチングによって１６本の２５０μｍの開口部（残り幅５０μｍ、３００μｍピッチに相当）を設けたマスクを、真空中でＩＴＯストライプに直交するようにマスク交換し、マスクとＩＴＯ基板が密着するように裏面から磁石で固定した。そして金属リチウムを微量ドーピング（膜厚換算０．５ｎｍ）した後、アルミニウムを１５０ｎｍ蒸着して３２×１６ドットマトリクス素子を作製した。本素子をマトリクス駆動させたところ、クロストークなく文字表示できた。
【００６５】
【発明の効果】
本発明は、発光効率が高く、高輝度で色純度に優れた発光素子を提供できるものである。該発光素子は、特に青色発光に対して有効なものである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention is an element that can convert electrical energy into light, and can be used in the fields of display elements, flat panel displays, backlights, lighting, interiors, signs, signboards, electrophotographic machines, optical signal generators, and the like. It relates to an element.
[0002]
[Prior art]
  In recent years, research on an organic laminated thin film light emitting device in which light is emitted when electrons injected from a cathode and holes injected from an anode are recombined in an organic phosphor sandwiched between both electrodes has been actively conducted. This element is attracting attention because it is thin, has high luminance emission under a low driving voltage, and multicolor emission by selecting a fluorescent material.
[0003]
  This study was conducted by C.D. W. Since Tang et al. Have shown that organic laminated thin-film elements emit light with high brightness (Appl. Phys. Lett. 51 (12) 21, p. 913, 1987), many research institutions have studied. A typical structure of an organic laminated thin film light emitting device presented by a research group of Kodak Company is a hole transporting diamine compound on an ITO glass substrate, 8-hydroxyquinoline aluminum as a light emitting layer, and Mg: Ag as a cathode. It is provided sequentially, and is 1000 cd / m with a driving voltage of about 10V.²Green light emission was possible. Some organic multilayer thin film light emitting elements have different configurations such as those provided with an electron transport layer in addition to the above-described element constituent elements, but basically follow the configuration of Kodak Company.
[0004]
  The light emitting layer is configured by doping only a host material or a guest material into the host material. Among the three primary color luminescent materials, research on the green luminescent material is the most advanced, and at present, intensive research is being conducted to improve the characteristics of the red and blue luminescent materials. In particular, in blue light emission, those having excellent durability and sufficient luminance and color purity characteristics are desired.
[0005]
  Examples of the host material include metal complexes of quinolinol derivatives such as tris (8-quinolinolato) aluminum, metal complexes of benzoquinolinol, benzoxazole derivatives, benzothiazole derivatives, thiadiazole derivatives, and thiophene derivatives.
[0006]
  Examples of the host material for blue light emission include a metal complex combining a quinolinol derivative and a different ligand, a benzimidazole derivative, and the like, and a bisstyrylbenzene derivative (JP-A-4-117485) has relatively good characteristics. As shown, the color purity is not particularly sufficient.
[0007]
  On the other hand, dopant materials as guest materials are known to be useful as laser dyes, such as fluorescent coumarin dyes such as 7-dimethylamino-4-methylcoumarin, dicyanomethylenepyran dyes, dicyanomethylenethiols. Pyran dye, polymethine dye, cyanine dye, oxobenzanthracene dye, xanthene dye, rhodamine dye, fluorescein dye, pyrylium dye, carbostyryl dye, perylene dye, acridine dye, bis (styryl) benzene dye, pyrene dye, oxazine dye, Phenylene oxide dyes, perylene, tetracene, pentacene, quinacridone compounds, quinazoline compounds, pyrrolopyridine compounds, furopyridine compounds, 1,2,5-thiadiazolopyrene derivatives, perinone derivatives, pyrrolopyrrole Compounds, squarylium compounds, violanthrone compound, phenazine derivatives, acridone compounds, such Jiazafurabin derivatives are known.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
  However, many of the light emitting materials (host materials and dopant materials) used in the prior art have low light emission efficiency and high power consumption, and low compound durability and short device lifetime. Further, red, green, and blue primary light emission is required for full-color displays. However, in red and blue light emission, there are few that satisfy the emission wavelength, and there are few that have a wide emission peak width and good color purity. In particular, in blue light emission, those having excellent durability and sufficient luminance and color purity characteristics are required.
[0009]
  The object of the present invention is to solve such problems of the prior art and to provide a light emitting device having high luminous efficiency, high luminance and excellent color purity.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention is a light-emitting element in which a substance that emits light exists between an anode and a cathode, and the element includes a compound having an imidazopyridine skeleton, which emits light by electric energy.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  In the present invention, if the anode is transparent for extracting light, a conductive metal oxide such as tin oxide, indium oxide and indium tin oxide (ITO), or a metal such as gold, silver and chromium, copper iodide, sulfide Inorganic conductive materials such as copper, conductive polymers such as polythiophene, polypyrrole, polyaniline-Although not particularly limited, it is particularly desirable to use ITO glass or Nesa glass. The resistance of the transparent electrode is not limited as long as a current sufficient for light emission of the element can be supplied, but it is desirable that the resistance be low from the viewpoint of power consumption of the element. For example, an ITO substrate of 300 Ω / □ or less functions as an element electrode. However, since it is now possible to supply a substrate of about 10 Ω / □, it is particularly desirable to use a low resistance product. The thickness of ITO can be arbitrarily selected according to the resistance value, but is usually used in a range of 100 to 300 nm. Further, soda lime glass, non-alkali glass or the like is used for the glass substrate, and the thickness of the glass substrate only needs to be sufficient to maintain the mechanical strength, so 0.5 mm or more is sufficient. As for the glass material, it is better to use alkali-free glass because it is better to have less ions eluted from the glass.₂Since soda lime glass with a barrier coating such as is commercially available, it can be used. The ITO film forming method is not particularly limited, such as an electron beam method, a sputtering method, or a chemical reaction method.
[0012]
  The cathode is not particularly limited as long as it can efficiently inject electrons into the organic layer, but is generally platinum, gold, silver, copper, iron, tin, zinc, aluminum, indium, chromium, lithium, sodium, potassium, calcium. Magnesium and the like can be mentioned, but lithium, sodium, potassium, calcium, magnesium or alloys containing these low work function metals are effective for improving the device characteristics by increasing the electron injection efficiency. However, these low work function metals are generally unstable in the atmosphere. For example, the organic layer is doped with a small amount of lithium or magnesium (1 nm or less in the vacuum vapor deposition thickness gauge display) to be stable. Although a method using a high electrode can be mentioned as a preferred example, it is not particularly limited to these because an inorganic salt such as lithium fluoride can be used. Furthermore, for electrode protection, metals such as platinum, gold, silver, copper, iron, tin, aluminum, indium, or alloys using these metals, and inorganic substances such as silica, titania, silicon nitride, polyvinyl alcohol, vinyl chloride, Preferred examples include laminating hydrocarbon polymers. The method for producing these electrodes is not particularly limited as long as conduction can be achieved such as resistance heating, electron beam, sputtering, ion plating, and coating.
[0013]
  Substances responsible for light emission are 1) hole transport layer / light-emitting layer, 2) hole transport layer / light-emitting layer / electron transport layer, 3) light-emitting layer / electron transport layer, and 4) a combination of the above substances Any of mixed forms may be used. That is, as the element structure, in addition to the multilayer laminated structure of the above 1) to 3), only the light emitting material alone or a layer containing the light emitting material and the hole transport material or electron transport material may be provided as in 4).
[0014]
  The hole transporting layer is formed by laminating and mixing a hole transporting substance alone or two or more kinds of substances, or a mixture of a hole transporting substance and a polymer binder. As the hole transporting substance, TPD, m -MTDATA, α-NPD and other triphenylamines, bis (N-allylcarbazole) or bis (N-alkylcarbazole) s, pyrazoline derivatives, stilbene compounds, hydrazone compounds, oxadiazole derivatives, phthalocyanine derivatives, porphyrins In the case of a heterocyclic compound represented by a derivative or a polymer system, a polycarbonate, a styrene derivative, polyvinyl carbazole, polysilane, or the like having the monomer in the side chain is preferable. It is not particularly limited as long as it is a compound that can be injected and further transport holes. There.
[0015]
  The light emitting material may be either a host material alone or a combination of a host material and a dopant material. Further, the dopant material may be included in the entire host material, or may be included partially. The dopant material may be either laminated or dispersed.
[0016]
  The luminescent material in the present invention isIt is represented by the following general formula (1) or general formula (2)Contains a compound having an imidazopyridine skeletonThe
[0017]
[Chemical 6]

[0018]
(Where R₁~ R₆Each may be the same or different, and may be a bond, hydrogen, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an aryl ether group, an aryl thioether group, an aryl group, a heterocyclic ring. Group, halogen, cyano group, aldehyde group, carbonyl group, carboxyl group, ester group, carbamoyl group, amino group, nitro group, silyl group, siloxanyl group, selected from ring structures formed between adjacent substituents It is. )
[0019]
[Chemical 7]

[0020]
(Where R₇~ R₁₂Each may be the same or different, and may be a bond, hydrogen, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aralkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an aryl ether group, an aryl thioether group, an aryl group, a heterocyclic ring. Ring structure formed between a group, halogen, haloalkane, haloalkene, cyano group, aldehyde group, carbonyl group, carboxyl group, ester group, carbamoyl group, amino group, nitro group, silyl group, siloxanyl group, and adjacent substituents Chosen from. ).
[0021]
In the description of these substituents, the bond means that it is linked to a plurality of imidazopyridine skeletons at that position. In this case, the plurality of imidazopyridines may be directly connected or may be connected via a certain bond unit. The alkyl group represents, for example, a saturated aliphatic hydrocarbon group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group, which may be unsubstituted or substituted. The cycloalkyl group represents a saturated alicyclic hydrocarbon group such as cyclopropyl, cyclohexyl, norbornyl, adamantyl, and the like, which may be unsubstituted or substituted. The aralkyl group is an aromatic hydrocarbon group via an aliphatic hydrocarbon such as a benzyl group or a phenylethyl group, and both the aliphatic hydrocarbon and the aromatic hydrocarbon may be unsubstituted or substituted. It doesn't matter. The alkenyl group refers to an unsaturated aliphatic hydrocarbon group containing a double bond such as a vinyl group, an allyl group or a butadienyl group, which may be unsubstituted or substituted. The cycloalkenyl group refers to an unsaturated alicyclic hydrocarbon group containing a double bond such as a cyclopentenyl group, a cyclopentadienyl group, or a cyclohexene group, which may be unsubstituted or substituted. . The alkoxy group refers to an aliphatic hydrocarbon group via an ether bond such as a methoxy group, and the aliphatic hydrocarbon group may be unsubstituted or substituted. The alkylthio group is a group in which an oxygen atom of an ether bond of an alkoxy group is substituted with a sulfur atom. The aryl ether group refers to an aromatic hydrocarbon group via an ether bond such as a phenoxy group, and the aromatic hydrocarbon group may be unsubstituted or substituted. The arylthioether group is a group in which the oxygen atom of the ether bond of the arylether group is substituted with a sulfur atom. The aryl group represents an aromatic hydrocarbon group such as a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, a phenanthryl group, a terphenyl group, or a pyrenyl group, which may be unsubstituted or substituted. The heterocyclic group is a cyclic structural group having an atom other than carbon, such as a furyl group, a thienyl group, an oxazolyl group, a pyridyl group, a quinolyl group, or a carbazolyl group, which may be unsubstituted or substituted. Absent. Halogen is fluorine, chlorine, bromine or iodine. Haloalkane, haloalkene, haloalkyne means, for example, a part or all of the above-mentioned alkyl group, alkenyl group, alkynyl group such as trifluoromethyl group substituted with the above-mentioned halogen, and the remaining part may be unsubstituted It may be replaced. Aldehyde groups, carbonyl groups, ester groups, carbamoyl groups, amino groups include those substituted with aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, heterocyclic rings, etc. The cyclic hydrocarbon, aromatic hydrocarbon and heterocyclic ring may be unsubstituted or substituted. A silyl group refers to a silicon compound group such as a trimethylsilyl group, which may be unsubstituted or substituted. The siloxanyl group refers to a silicon compound group via an ether bond such as a trimethylsiloxanyl group, which may be unsubstituted or substituted. The ring structure formed between adjacent substituents may be unsubstituted or substituted.
[0022]
Among the compounds having the imidazopyridine skeletons of the general formulas (1) and (2) in the present invention, blue fluorescence having an appropriate peak wavelength is obtained, and therefore R of the general formula (1) is obtained.₁~ R₆Or R in the general formula (2)₇~ R₁₂A compound containing at least one double bond represented by the following general formula (3):ForI can.
[0023]
[Chemical 8]

[0024]
  (R₁₃, R₁₄And R₁₅Each may be the same or different, hydrogen, alkyl, cyano, aryl, thienyl, pyridyl,TheSelected from benzofuranyl group. )
  The explanation of these substituents is the same as described above.
[0025]
  MaHeatA compound having a plurality of imidazopyridine skeletons is preferable because of its mechanical stability, and a compound represented by the following general formula (4) and general formula (5) because it is easy to modify the molecule in a branched form Is more preferable.
[0026]
[Chemical 9]

[0027]
(Where R₁₆~ R₂₀Each may be the same or different, hydrogen, alkyl group, cycloalkyl group, aralkyl group, alkenyl group, cycloalkenyl group, alkoxy group, alkylthio group, aryl ether group, aryl thioether group, aryl group, heterocyclic group, In the ring structure formed between halogen, haloalkane, haloalkene, cyano group, aldehyde group, carbonyl group, carboxyl group, ester group, carbamoyl group, amino group, nitro group, silyl group, siloxanyl group, and adjacent substituents Chosen from. n is an integer of 2 or more, and X1 is a bond unit that bonds a plurality of imidazopyridine skeletons to each other in a conjugate or non-conjugated manner. )
[0028]
Embedded image

[0029]
(Where R₂₁~ R₂₅Each may be the same or different, hydrogen, alkyl group, cycloalkyl group, aralkyl group, alkenyl group, cycloalkenyl group, alkoxy group, alkylthio group, aryl ether group, aryl thioether group, aryl group, heterocyclic group, In the ring structure formed between halogen, haloalkane, haloalkene, cyano group, aldehyde group, carbonyl group, carboxyl group, ester group, carbamoyl group, amino group, nitro group, silyl group, siloxanyl group, and adjacent substituents Chosen from. n is an integer of 2 or more, and X2 is a bonding unit that bonds a plurality of imidazopyridine skeletons to each other in a conjugate or non-conjugated manner. ).
[0030]
  Of these substituents, R₁₆~ R₂₀And R₂₁~ R₂₅Is the same as described above. The bond unit X is a single bond, double bond, alkyl, cycloalkyl, aryl, heterocycle, ether or thioether, which may be unsubstituted or substituted, and these may be used alone or in combination. It doesn't matter.
[0031]
  Furthermore, in order to obtain high luminance light emission using the compound in the present invention, it is preferable to use a compound having a high carrier transport ability. Therefore, the compound having a plurality of imidazopyridine skeletons is more preferably a compound containing an aromatic ring in the bond unit. The aromatic ring here means a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon or aromatic heterocyclic ring, and these may be used alone or in combination.
[0032]
  Specific examples of the compound having an imidazopyridine skeleton include the following structures.
[0033]
Embedded image

[0034]
Embedded image

[0035]
Embedded image

[0036]
Embedded image

[0037]
Embedded image

[0038]
Embedded image

[0039]
Embedded image

[0040]
Embedded image

[0041]
Embedded image

[0042]
  A compound having an imidazopyridine skeleton may be used as a dopant material or a host material.
[0043]
  The host material of the light-emitting material is not limited to a single compound having an imidazopyridine skeleton, and a plurality of the compounds may be mixed and used, or one or more known host materials may be mixed with the compound. . Known host materials are not particularly limited, but condensed ring derivatives such as phenanthrene, pyrene, perylene, chrysene, etc., and quinolinol derivatives such as tris (8-quinolinolato) aluminum, which have been known as light emitters. Metal complexes, benzazole derivatives and their metal complexes, metal complexes combining quinolinol derivatives with different ligands, oxadiazole derivatives and their metal complexes, thiadiazole derivatives, stilbene derivatives, thiophene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, cyclopentadiene Derivatives, bisstyryl derivatives such as bisstyryl anthracene derivatives and distyrylbenzene derivatives, coumarin derivatives, pyrrolopyridine derivatives, pyrrolopyrrole derivatives, perinone derivatives, thiadiazolopyridine derivatives The polymer system, polyphenylene vinylene derivatives, polyparaphenylene derivatives, and polythiophene derivatives may be used.
[0044]
  The dopant material added to the light emitting material is not particularly limited, but specific examples other than the compound having an imidazopyridine skeleton include conventionally known anthracene, pyrene, tetracene, pentacene, perylene, Condensed ring derivatives such as naphthopylene and dibenzopyrene, azole derivatives and metal complexes thereof, triazole derivatives and metal complexes thereof, benzazole derivatives and metal complexes thereof, benztriazole derivatives and metal complexes thereof, oxadiazole derivatives and metal complexes thereof, thiadiazole Derivatives and their metal complexes, pyrazoline derivatives, stilbene derivatives, thiophene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, cyclopentadiene derivatives, bisstyrylanthracene derivatives and distyrylbenzene derivatives. Isoforms such as styryl derivatives, diazaindacene derivatives, furan derivatives, benzofuran derivatives, phenylisobenzofuran, dimesitylisobenzofuran, di (2-methylphenyl) isobenzofuran, di (2-trifluoromethylphenyl) isobenzofuran, phenylisobenzofuran Benzofuran derivatives, dibenzofuran derivatives, 7-dialkylaminocoumarin derivatives, 7-piperidinocoumarin derivatives, 7-hydroxycoumarin derivatives, 7-methoxycoumarin derivatives, 7-acetoxycoumarin derivatives, 3-benzthiazolylcoumarin derivatives, 3- Coumarin derivatives such as benzimidazolyl coumarin derivatives and 3-benzoxazolyl coumarin derivatives, dicyanomethylenepyran derivatives, dicyanomethylenethiopyran derivatives, polymethine derivatives , Cyanine derivatives, oxobenzanthracene derivatives, xanthene derivatives, rhodamine derivatives, fluorescein derivatives, pyrylium derivatives, carbostyryl derivatives, acridine derivatives, bis (styryl) benzene derivatives, oxazine derivatives, phenylene oxide derivatives, quinacridone derivatives, quinazoline derivatives, pyrrolo Pyridine derivatives, furopyridine derivatives, 1,2,5-thiadiazolopyrene derivatives, perinone derivatives, pyrrolopyrrole derivatives, squarylium derivatives, violanthrone derivatives, phenazine derivatives, acridone derivatives, diazaflavin derivatives, etc. can be used as they are. Preferably used.
[0045]
  As the electron transporting material in the present invention, it is necessary to efficiently transport electrons from the negative electrode between electrodes to which an electric field is applied, and it is desirable that the electron injection efficiency is high and the injected electrons are transported efficiently. . For this purpose, it is required that the material has a high electron affinity, a high electron mobility, excellent stability, and a substance that does not easily generate trapping impurities during manufacturing and use. As substances satisfying such conditions, quinolinol derivative metal complexes represented by 8-hydroxyquinoline aluminum, tropolone metal complexes, flavonol metal complexes, perylene derivatives, perinone derivatives, naphthalene, coumarin derivatives, oxadiazole derivatives, aldazine derivatives, Although there are bisstyryl derivatives, pyrazine derivatives, phenanthroline derivatives, etc., there is no particular limitation. Since the compound having an imidazopyridine skeleton in the present invention also has an electron transporting ability, it can also be used as an electron transporting material. These electron transport materials are used alone, but may be laminated or mixed with different electron transport materials.
[0046]
  The materials used for the hole transport layer, the light emitting layer, and the electron transport layer can form each layer alone. Polyvinyl chloride, polycarbonate, polystyrene, poly (N-vinylcarbazole) are used as the polymer binder. , Solvent soluble resins such as polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, polybutadiene, hydrocarbon resin, ketone resin, phenoxy resin, polyamide, ethyl cellulose, vinyl acetate, ABS resin, polyurethane resin, and phenol resin It can also be used by being dispersed in a curable resin such as a xylene resin, petroleum resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, epoxy resin, silicone resin, or the like.
[0047]
  The method for forming a substance that controls light emission in the present invention is not particularly limited, such as resistance heating vapor deposition, electron beam vapor deposition, sputtering method, molecular lamination method, and coating method. It is preferable in terms of characteristics. The thickness of the layer is not limited because it depends on the resistance value of the substance responsible for light emission, but is selected from 10 to 1000 nm.
[0048]
  The electric energy in the present invention mainly indicates a direct current, but a pulse current or an alternating current can also be used. The current value and voltage value are not particularly limited, but in consideration of the power consumption and lifetime of the device, the maximum luminance should be obtained with as low energy as possible.
[0049]
  The light-emitting element of the present invention preferably constitutes a display for displaying by a matrix or segment system or a combination of both. The matrix in the present invention refers to a matrix in which pixels for display are arranged in a lattice pattern, and displays characters and images by a set of pixels. The shape and size of the pixel are determined by the application. For example, a rectangular pixel having a side of 300 μm or less is usually used for displaying images and characters on a personal computer, monitor, television, etc. In the case of a large display such as a display panel, a pixel having a side of mm order is used. Become. In monochrome display, pixels of the same color may be arranged, but in color display, red, green, and blue pixels are displayed side by side. In this case, there are typically a delta type and a stripe type. In addition, since the light emitting element in the present invention can emit red, green, and blue light, multicolor or full color display can be performed by using the display method. The matrix driving method may be either a line sequential driving method or an active matrix. Line-sequential driving has the advantage of simpler structure, but the active matrix may be superior in consideration of operating characteristics, so it is also necessary to use it depending on the application.
[0050]
  Further, the segment type in the present invention means that a pattern is formed so as to display predetermined information, and a predetermined region is caused to emit light. For example, the time and temperature display in a digital clock or a thermometer, the operation status display of an audio device or an electromagnetic cooker, the panel display of an automobile, etc. The matrix display and the segment display may coexist in the same panel.
[0051]
  The light emitting device of the present invention is also preferably used as a backlight. The backlight is mainly used for the purpose of improving the visibility of a display device that does not emit light, and is used for a liquid crystal display device, a clock, an audio device, an automobile panel, a display board, a sign, and the like. In particular, as a backlight for a liquid crystal display device, particularly a personal computer application where thinning is an issue, considering that it is difficult to reduce the thickness of the conventional method because it is made of a fluorescent lamp or a light guide plate, the present invention The backlight using the light emitting element is characterized by being thin and light.
[0052]
【Example】
  EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated, this invention is not limited by these examples.
[0053]
  Example 1
  A glass substrate (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., 15Ω / □, electron beam evaporated product) on which an ITO transparent conductive film was deposited to 150 nm was cut into 30 × 40 mm and etched. The obtained substrate was ultrasonically washed with acetone and semicocrine 56 for 15 minutes, respectively, and then washed with ultrapure water. Subsequently, it was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol for 15 minutes and then immersed in hot methanol for 15 minutes to dry. This substrate was treated with UV-ozone for 1 hour immediately before producing the device, and placed in a vacuum vapor deposition apparatus. The degree of vacuum in the apparatus was 5 × 10.^-5It exhausted until it became Pa or less. First, 4,4′-bis (N- (m-tolyl) -N-phenylamino) biphenyl (TPD) was vapor-deposited by 65 nm as a hole transport material by a resistance heating method. Next, as a light emitting material, EM1 shown below was laminated to a thickness of 15 nm. Next, 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline was laminated to a thickness of 35 nm as an electron transporting material, and subsequently a small amount of metallic lithium was doped (0.5 nm in terms of film thickness). Finally, silver was deposited to 150 nm to form a cathode, and a 5 × 5 mm square device was produced. The film thickness referred to here is a crystal oscillation type film thickness monitor display value corrected by a measurement value obtained by a surface roughness meter. From this light emitting element, good blue light emission with a peak wavelength of 430 nm was obtained.
[0054]
Embedded image

[0055]
Example 2
A light emitting device was produced in the same manner as in Example 1 except that EM2 shown below was used as a host material. From this light emitting element, good blue light emission with a peak wavelength of 450 nm was obtained.
[0056]
Embedded image

[0057]
Reference example 1
Synthesis of EM3 To a 300 ml three-necked flask, 22.4 g of copper (II) bromide was added, 50 ml of ethyl acetate was poured, and the mixture was heated to reflux. Subsequently, a solution obtained by adding 4.1 g of 1,3,5-triacetylbenzene to 50 ml of carbon tetrachloride was poured and stirred vigorously. After completion of the reaction, the mixture was allowed to cool and the precipitate was filtered off. The obtained filtrate was decolorized by treatment with activated carbon, and then the solvent was removed, and the filtrate was washed with water and methanol. The obtained solid was subjected to silica gel column treatment to obtain 1,3,5-tris (bromoacetyl) benzene. Next, 50 ml of polyphosphoric acid heated to 60 ° C. was poured into a 300 ml three-necked flask and kept under nitrogen. Subsequently, 2.0 g of 1,3,5-tris (bromoacetyl) benzene and 2.3 g of 1-aminoisoquinoline were added, and the mixture was heated and stirred at 120 to 150 ° C. After completion of the reaction, the reaction solution was poured into water and neutralized with sodium hydroxide, the precipitate was filtered off and dried under reduced pressure to obtain a brown powder. This powder was subjected to silica gel column treatment to obtain Compound EM3 shown below. When this compound was irradiated with excitation light of 300 nm, fluorescence having a peak at 450 nm was observed.
[0058]
Embedded image

[0059]
  Example 3
  A light emitting device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that EM3 shown above was used as the host material. From this light emitting element, good blue light emission with a luminance of 1000 candela / square meter or more and a peak wavelength of 460 nm was obtained.
[0060]
  Reference example 2
  Synthesis of EM4 To a 300 ml three-necked flask, add 6.5 g of 2- (aminomethyl) pyridine and 5.0 g of trimesic acid chloride, pour 60 ml of pyridine and 120 ml of benzene, and heat and stir at 60 to 70 ° C. under nitrogen. did. After stirring for 2 hours, the reaction solution was poured into 500 ml of water, dichloromethane was added, the organic layer was extracted, and the solvent was removed to obtain a white powder. Next, 50 ml of polyphosphoric acid heated to 60 ° C. was poured into a 300 ml three-necked flask and kept under nitrogen. Subsequently, 3.0 g of the previously obtained white powder was added, and the mixture was heated and stirred at 120 to 150 ° C. After completion of the reaction, the reaction solution was poured into water and neutralized with sodium hydroxide, the precipitate was filtered off and dried under reduced pressure to obtain a brown powder. This powder was subjected to silica gel column treatment to obtain Compound EM4 shown below. When this compound was irradiated with excitation light of 300 nm, fluorescence having a peak at 480 nm was observed.
[0061]
Embedded image

[0062]
  Example 4
  A light emitting device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that EM4 shown above was used as the host material. From this light emitting element, good blue light emission with a luminance of 3000 candela / square meter or more and a peak wavelength of 480 nm was obtained.
[0063]
  Comparative Example 1
  A light emitting device was produced in exactly the same manner as in Example 1 except that bis (2-methylquinolinolato) (2-pyridinolate) aluminum (III) was used as the host material instead of EM1 used in Example 1. From this light emitting element, light emission with a luminance of 1000 candela / square meter or more was obtained, but only blue-green light emission with a peak wavelength of 510 nm was obtained.
[0064]
  Example 5
  A glass substrate (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., 15Ω / □, electron beam evaporation product) on which an ITO transparent conductive film is deposited to 150 nm is cut into 30 × 40 mm, and 300 μm pitch (remaining width 270 μm) × 32 stripes by photolithography. Pattern processed. One side of the ITO stripe in the long side direction is expanded to a pitch of 1.27 mm (opening width 800 μm) in order to facilitate electrical connection with the outside. The obtained substrate was ultrasonically washed with acetone and semicocrine 56 for 15 minutes, respectively, and then washed with ultrapure water. Subsequently, it was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol for 15 minutes and then immersed in hot methanol for 15 minutes to dry. This substrate was treated with UV-ozone for 1 hour immediately before producing the device, and placed in a vacuum vapor deposition apparatus. The degree of vacuum in the apparatus was 5 × 10.^-4It exhausted until it became Pa or less. First, TPD was vapor-deposited with a thickness of 50 nm as a hole transport layer by a resistance heating method, EM3 used in Example 3 was formed to a thickness of 15 nm as a light emitting layer, and 2,9-dimethyl-4, 7-diphenyl-1,10-phenanthroline was evaporated to a thickness of 35 nm. The film thickness referred to here is a crystal oscillation type film thickness monitor display value corrected by a measurement value obtained by a surface roughness meter. Next, the mask having 16 250 μm openings (corresponding to the remaining width of 50 μm and 300 μm pitch) formed by wet etching on a 50 μm thick Kovar plate was replaced in a vacuum so as to be orthogonal to the ITO stripe. And it fixed with the magnet from the back so that an ITO board | substrate might contact | adhere. A small amount of metallic lithium was doped (0.5 nm in terms of film thickness), and then 150 nm of aluminum was deposited to produce a 32 × 16 dot matrix element. When this element was driven in matrix, characters could be displayed without crosstalk.
[0065]
【The invention's effect】
  The present invention can provide a light-emitting element having high luminous efficiency, high luminance, and excellent color purity. The light emitting element is particularly effective for blue light emission.

Claims

A device that emits light between an anode and a cathode, and a device that emits light by electric energy, the device includes a compound represented by the following general formula (1) or general formula (2) having an imidazopyridine skeleton. A light emitting device characterized by the above.

(Wherein R _{1 to} R ₆ may be the same or different and are each a bond, hydrogen, alkyl group, cycloalkyl group, aralkyl group, alkenyl group, cycloalkenyl group, alkoxy group, alkylthio group, aryl ether group, aryl Formed between thioether group, aryl group, heterocyclic group, halogen, cyano group, aldehyde group, carbonyl group, carboxyl group, ester group, carbamoyl group, amino group, nitro group, silyl group, siloxanyl group, adjacent substituent (However, at least one of R _{1 to} R ₆ is represented by the following general formula (3).)

(Wherein R _{7 to} R ₁₂ may be the same or different and are each a bond, hydrogen, alkyl group, cycloalkyl group, aralkyl group, alkenyl group, cycloalkenyl group, alkoxy group, alkylthio group, aryl ether group, aryl Thioether group, aryl group, heterocyclic group, halogen, haloalkane, haloalkene, cyano group, aldehyde group, carbonyl group, carboxyl group, ester group, carbamoyl group, amino group, nitro group, silyl group, siloxanyl group, adjacent substituent and (However, at least one of R _{7 to} R ₁₂ is represented by the following general formula (3).)

_(R _{13, R 14,} and _{R 15} may be the same or different and each hydrogen, alkyl, cyano, aryl, thienyl, pyridyl, selected from di-benzofuranyl group.)

In a device in which a substance that emits light is present between an anode and a cathode, and the device emits light by electric energy, the compound represented by the following general formula (4) or general formula (5) having a plurality of imidazopyridine skeletons A light emitting element including the light emitting element.

(Wherein R _{16 to} R ₂₀ may be the same as or different from each other, hydrogen, alkyl group, cycloalkyl group, aralkyl group, alkenyl group, cycloalkenyl group, alkoxy group, alkylthio group, aryl ether group, aryl thioether group , Aryl group, heterocyclic group, halogen, haloalkane, haloalkene, cyano group, aldehyde group, carbonyl group, carboxyl group, ester group, carbamoyl group, amino group, nitro group, silyl group, siloxanyl group, between adjacent substituents chosen from among the ring structure formed .n is an integer of 2 or more, X1 is Ri binding unit der to bind together a plurality of imidazopyridine skeleton conjugated or non-conjugated, a single bond, a double From a bond, alkyl, cycloalkyl, aryl, heterocycle, ether or thioether Ru chosen Germany or in combination.)

(Wherein R _{21 to} R ₂₅ may be the same as or different from each other, hydrogen, alkyl group, cycloalkyl group, aralkyl group, alkenyl group, cycloalkenyl group, alkoxy group, alkylthio group, aryl ether group, aryl thioether group , Aryl group, heterocyclic group, halogen, haloalkane, haloalkene, cyano group, aldehyde group, carbonyl group, carboxyl group, ester group, carbamoyl group, amino group, nitro group, silyl group, siloxanyl group, between adjacent substituents chosen from among the ring structure formed .n is an integer of 2 or more, X2 is Ri binding unit der to bind together a plurality of imidazopyridine skeleton conjugated or non-conjugated, a single bond, a double From a bond, alkyl, cycloalkyl, aryl, heterocycle, ether or thioether Ru chosen Germany or in combination.)

The light-emitting element according to claim 2, wherein the bonding unit represented by X1 in the general formula (4) and X2 in the general formula (5) includes an aromatic ring.