有機電界発光素子および表示装置
【課題】駆動電圧が低く、発光効率および色純度の高い青色発光を示す有機電界発光素子を提供する。
【解決手段】陽極と陰極の間に少なくとも発光層を挟持してなる有機電界発光素子において、発光層が、下記一般式（１）で表されるオキサジアゾール誘導体を含有する。
ただし一般式（１）中、Ａｒ１，Ａｒ２は、それぞれ独立に、アリール基、アリールオキシ基、複素環基、またはアリールアミノ基を表し、互いに結合して環状構造を形成していても良く、Ａｒ３は、アリール基または複素環基を表し、Ａｒ１〜Ａｒ３の各基はさらに置換されていても良い。
【解決手段】陽極と陰極の間に少なくとも発光層を挟持してなる有機電界発光素子において、発光層が、下記一般式（１）で表されるオキサジアゾール誘導体を含有する。
ただし一般式（１）中、Ａｒ１，Ａｒ２は、それぞれ独立に、アリール基、アリールオキシ基、複素環基、またはアリールアミノ基を表し、互いに結合して環状構造を形成していても良く、Ａｒ３は、アリール基または複素環基を表し、Ａｒ１〜Ａｒ３の各基はさらに置換されていても良い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色純度に優れた青色発光を示す新規なオキサジアゾール誘導体を用いた有機電界発光素子、およびこの有機電界発光素子を用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機エレクトロニクスが脚光を浴び、産学界にて精力的に研究が行われている。有機電界発光素子、有機太陽電池、有機トランジスター、有機メモリ等、有機物質を薄膜化し、ディスプレイ、バッテリー、トランジスター、記録デバイスとさまざまな機能を発現させることが可能である。
【０００３】
特に、有機電界発光素子は、近年、次世代のディスプレイ技術として注目を集めている。１９８７年にＥａｓｔｍａｎ Ｋｏｄａｋ社のＴａｎｇらが、低電圧駆動、高輝度発光が可能なアモルファス発光層を有する積層構造の有機薄膜電界発光素子を発表して以来、車載オーディオ用途、モバイル機器用途のディスプレイが商品化され、ＣＲＴ、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイに変わるホームユースのディスプレイとしての開発も進められている。
【０００４】
このような有機電界発光素子を用いた表示装置において、装置サイズおよび使用用途によって求められる表示特性も様々であるが、色再現性の高いフルカラー表示を実現するためには、色純度の高い三原色（赤色、緑色、青色）の発光材料を用いることが有効である。現時点では特に、青色の色純度向上が必要とされており、ＮＴＳＣ規格での青色の色度は(x=0.14, y=0.08)と表現される。青色発光材料自身のエレクトロミネッセンス（ＥＬ）発光色度がＮＴＳＣ規格並みであれば、カラーフィルターおよび色度合わせのための素子構造も不必要になり、素子設計の幅を広げ、量産性およびコストも改善できる。
【０００５】
このような青色発光の有機電界発光素子については、例えば発光層材料としてオキサジアゾール誘導体を用いる構成が提案されている。これにより、３０ｍＡ／ｃｍ2の電流密度制御にて、電圧７．０Ｖ、発光波長４６０ｎｍ、輝度６２０ｃｄ／ｍ2の青色発光が得られるとしている（下記特許文献１参照）。
【０００６】
また、特にオキサジアゾール環とジアルキルアミノ基との間にナフタレンを含むオキサジアゾール誘導体を、発光層中にゲスト材料として含有させる構成も提案されている（下記特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】特許第３５２０８８０号（特に応用例２参照）
【特許文献２】特開２００１-２７１０６２号公報（特に一般式（１０）参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、フルカラー表示における色再現性の向上を図るためには、上述したように青色発光性の有機電界発光素子の色純度向上が必要である。ところが、単純に青色発光のゲスト材料分子に対して、発光波長を短波長化する分子設計を行っただけでは、この材料分子においての吸収波長まで短波長化されてしまう。一般的にホスト材料からゲスト材料へのエネルギー移動は、ホスト材料の発光スペクトルとゲスト材料の吸収スペクトルの重なりを良くする事で、より高効率に行われる条件と考えられており、ゲスト材料の吸収波長にホスト材料の発光波長を合わせると、通常はホスト材料の吸収波長も短くなるため、ホスト材料の分子軌道に関して、ＨＯＭＯおよびＬＵＭＯ間のエネルギーギャップが大きくなり、ホスト材料分子へのキャリア注入性が低下するため、有機電界発光素子の駆動電圧が上昇する。また、ホスト材料の発光スペクトルとゲスト材料の吸収スペクトルの重なりが小さい場合には、ホスト材料からゲスト材料へのエネルギー移動が適切に行われず、発光効率が低下すると考えられる。さらに、発光効率の低下により、輝度確保のための必要電流が増加するため、発光寿命の低下が引き起こされる。
【０００９】
例えば、特許文献１に示されるオキサジアゾール誘導体は、現在一般的なホスト−ゲスト型の発光層におけるゲスト材料として用い、適切にホストからのエネルギー移動が行われれば、色純度の高い青色発光が得られると予想されるが、オキサジアゾール環とアミノ基の間に配される化合物がベンゼンの場合、吸収波長が短く、上述の内容から、駆動電圧を低く抑えることが困難であった。
【００１０】
また特許文献２に示されるオキサジアゾール誘導体は、ナフタレンに結合するアミンの置換基がアルキル基であり、材料の吸収および発光波長がともに短波長化してしまう問題を抱える。このため、特許文献１の材料と同様に、この材料をゲスト材料として用いた有機電界発光素子においても駆動電圧を低く抑えることが困難であった。
【００１１】
そこで本発明は、青色の発光性のゲスト材料として適する新規オキサジアゾール誘導体を用いることにより、駆動電圧が低く、発光効率および色純度の高い青色発光を示す有機電界発光素子を提供すること、およびこの有機電界発光素子を青色発光素子として用いることにより色再現性に優れた表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以上のような目的を達成するための本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に挟持された発光層が、下記一般式（１）に示すオキサジアゾール誘導体を含有していることを特徴としている。
【００１３】
【化１】
【００１４】
この一般式（１）中において、Ａｒ1，Ａｒ2は、それぞれ独立に、アリール基、アリールオキシ基、複素環基、またはアリールアミノ基を表している。また、隣接する基が互いに結合して環状構造を形成していても良く、この環状構造は飽和または不飽和の炭素環であって良い。またＡｒ3は、アリール基または複素環基を表している。これらの基は、無置換であっても置換されていても良く、炭素数５０以下であることとする。
【００１５】
また発光層は、下記一般式（２）に示すオキサジアゾール誘導体を含有していることを特徴としている。この一般式（２）は、上記一般式（１）におけるＡｒ3他を特定したものである。
【００１６】
【化２】
【００１７】
この一般式（２）中におけるＡｒ4〜Ａｒ7は、それぞれ独立に、アリール基、アリールオキシ基、または複素環基を表している。これらの基は、無置換であっても置換されていても良く、炭素数２５以下であることとする。また、隣接する基が互いに結合して環状構造を形成していても良く、この環状構造は飽和または不飽和の炭素環であって良い。
【００１８】
また発光層は、下記一般式（３）に示すオキサジアゾール誘導体を含有していることを特徴としている。この一般式（３）は、上記一般式（１）におけるＡｒ1〜Ａｒ3他を特定したものであり、また上記一般式（２）におけるＡｒ4〜Ａｒ7他を特定したものである。
【００１９】
【化３】
【００２０】
この一般式（３）中における
ただし一般式（３）中のＲ1〜Ｒ20は、それぞれ独立に、水素原子、炭化水素基、炭化水素オキシ基、アリール基、アリールオキシ基、複素環基、アリールアミノ基、シアノ基、ニトロ基、水酸基、ハロゲン原子を表している。
【００２１】
このうち、炭化水素基および炭化水素オキシ基は飽和であっても不飽和であっても良い。
【００２２】
また、これらの基のうちさらに他の基で置換が可能なもの、すなわち炭化水素基、炭化水素オキシ基、アリール基、アリールオキシ基、複素環基、およびアリールアミノ基は、無置換であっても置換されていても良い。またこれらの基は、炭素数２０以下であることとする。さらにこれらの基は、隣接する基が互いに結合して環状構造を形成していても良く、この環状構造は飽和または不飽和の炭素環であって良い。
【００２３】
尚、上述した一般式（１）〜（３）を構成する各基の具体例は次のようである。
【００２４】
炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、トリフルオロメチル基、シクロペンタン基、シクロヘキサン基、アダマンチル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ステアリル基、トリチル基、ベンジル基、スチリル基、フェネチル基、シンナミル基、ベンズヒドリル基等がある。
【００２５】
炭化水素オキシ基の具体例としては、メトキシキ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、トリフルオロメトキシ基、パーフルオロエトキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、アダマンチルオキシ基、ビニルオキシ基、アリルオキシ基、プロペニルオキシ基、トリチルオキシ基、ベンジルオキシ基、スチリルオキシ基、フェネチルオキシ基、シンナミルオキシ基、ベンズヒドリルオキシ基等がある。
【００２６】
アリール基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基、アセナフチレニル基、アセナフテニル基、フェナントリル基、フェナレニル基、アンスリル基、ナフタセニル基、フルオレニル基、クリセニル基、ピレニル基、トリフェニレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ビフェニル基、ナフチルフェニル基、ターフェニル基、ビフェニルナフチル基、スピロビフルオレニル基、テトラフェニルフェニル基、テトラキシリルフェニル基等がある。
【００２７】
アリールオキシ基の具体例としては、フェノキシ基、ナフチルオキシ基、アセナフチニルオキシ基、アセナフテニルオキシ基、フェナントリルオキシ基、フェナレニルオキシ基、アンスリルオキシ基、ナフタセニルオキシ基、フルオレニルオキシ基、クリセニルオキシ基、ピレニルオキシ基、トリフェニレニルオキシ基、ペリレニルオキシ基、フルオランテニルオキシ基、トリルオキシ基、キシリルオキシ基、メシチルオキシ基、ビフェニルオキシ基、ナフチルフェニルオキシ基、ターフェニルオキシ基、ビフェニルナフチルオキシ基、スピロビフルオレニルオキシ基、テトラフェニルフェニルオキシ基、テトラキシリルフェニルオキシ基等がある。
【００２８】
複素環基の具体例としては、ピリジル基、フリル基、チエニル基、キノリル基、イソキノリル基、フタラジニル基、キノキサリル基、ビフェニルキノリン基、フェナントリジル基、アクリジニル基、カルバゾリル基、フェナントラジニル基、ベンゾフラニル基、オキサジアゾリル基、トリアゾリル基、イミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、トリアジニル基、ベンゾチアゾリル基等がある。
【００２９】
アリールアミノ基の具体例としては、ジフェニルアミノ基、フェニルナフチルアミノ基、ジナフチルアミノ基、ジトリルアミノ基、ビス（ビフェニル）アミノ基、ビス（ナフチルフェニル）アミノ基、ビス（ベンジルフェニル）アミノ基等がある。
【００３０】
ハロゲン原子の具体例としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等がある。
【００３１】
そして、以上の基のうち、炭化水素基、炭化水素オキシ基、アリール基、アリールオキシ基、複素環基、およびアリールアミノ基が、さらに置換されている場合、これらの基に対してさらに結合される置換基としては、主に炭化水素基でメチル基、炭化水素オキシ基でメトキシ基、アリール基でフェニル基、複素環基でピリジル基、ハロゲン原子でフッ素基 が例示される。
【００３２】
上記一般式（１）で示されるオキサジアゾール誘導体の一部の具体例として、下記の化合物Ａ1〜Ａ15が示される。
【００３３】
【化１−１】
【００３４】
【化１−２】
【００３５】
上記一般式（２）で示されるオキサジアゾール誘導体の一部の具体例として、下記の化合物Ｂ1〜Ｂ4が示される。
【００３６】
【化２−１】
【００３７】
上記一般式（３）で示されるオキサジアゾール誘導体の一部の具体例として、下記の化合物Ｃ1〜Ｃ7が示される。
【００３８】
【化３−１】
【００３９】
尚、以上で示した化合物Ａ1〜Ｃ7の他にも、本発明の有機電界発光素子の発光層に含まれるオキサジアゾール誘導体は、上記一般式（１）〜一般式（３）を満足する構造であれば良い。
【００４０】
以上のような構成の発光層を備えた有機電界発光素子では、上記一般式（１）〜一般式（３）に示すように、オキサジアゾール環とジアリールアミノ基との間にナフタレンを配してなる新規オキサジアゾール誘導体を発光層にゲスト材料として含有させることにより、このゲスト材料が有する吸収波長の短波長化を抑えつつ、発光波長の短波長化が実現された。そして、以降の実施例で説明するように、有機電界発光素子においては、駆動電圧が抑えられ、発光効率および青色発光の色純度が高く、かつ素子発光寿命が長い発光が得られることが確認された。
【００４１】
尚、上述した構成の新規オキサジアゾール誘導体は、発光層内に１０体積％よりも低い割合で導入されていることとする。
【００４２】
また、本発明は、上述した一般式（１）〜一般式（３）の材料を発光層に含有させた有機電界発光素子を、基板上に複数配列して設けた表示装置でもある。
【００４３】
このような表示装置では、上述したように輝度および色純度が高くかつ素子発光寿命が長い有機電界発光素子を青色発光素子として用い、他の赤色発光素子および緑色発光素子と組み合わせることで、色再現性の高いフルカラー表示が可能になる。
【発明の効果】
【００４４】
以上説明したように本発明の有機電界発光素子によれば、上記一般式（１）〜一般式（３）に示す新規オキサジアゾール誘導体を発光層に含有させたことで、駆動電圧が抑えられ、色純度および発光効率が高く、さらに素子発光寿命が長く、信頼性の高い青色の波長領域の発光が実現可能となる。
【００４５】
そして、本発明の表示装置によれば、上述したように色純度、発光効率、および信頼性の高い青色発光素子となる有機電界発光素子と共に、赤色発光素子および緑色発光素子を１組にして画素を構成することにより、色再現性の高いフルカラー表示が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、本発明の有機電界発光素子およびこれを用いた表示装置の構成を図面に基づいて詳細に説明する。
【００４７】
＜有機電界発光素子＞
以下、本発明の有機電界発光素子の構成を図面に基づいて詳細に説明する。図４は、本発明の有機電界発光素子を模式的に示す断面図である。
【００４８】
この図に示す有機電界発光素子１は、基板２上に、下部電極４、有機層５および上部電極６を順次積層してなり、基板２側または上部電極６側から発光を取り出す構成となっている。
【００４９】
次に、この有機電界発光素子１を構成する各部の詳細な構成を、基板２、下部電極４および上部電極６、有機層５の順に説明する。
【００５０】
基板２は、ガラス、シリコン、プラスチック基板、さらにはＴＦＴ（thin film transistor）が形成されたＴＦＴ基板などからなり、特にこの表示装置１が基板２側から発光を取り出す透過型である場合には、この基板２は光透過性を有する材料で構成されることとする。
【００５１】
また基板２上に形成された下部電極４は、陽極または陰極として用いられるものである。尚、図面においては、代表して下部電極４が陽極である場合を例示した。
【００５２】
この下部電極４は、有機電界発光素子１を用いて構成される表示装置（後に説明）の駆動方式によって適する形状にパターンニングされていることとする。
【００５３】
一方、下部電極４上に有機層５を介して設けられる上部電極６は、下部電極４が陽極である場合には陰極として用いられ、下部電極４が陰極である場合には陽極として用いられる。尚、図面においては、上部電極６が陰極である場合が示されている。
【００５４】
ここで、下部電極４（または上部電極６）を構成する陽極材料としては，仕事関数がなるべく大きなものがよく、たとえば、ニッケル、銀、金、白金、パラジウム、セレン、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、レニウム、タングステン、モリブデン、クロム、タンタル、ニオブやこれらの合金、酸化物、あるいは、酸化錫、ＩＴＯ、酸化亜鉛、酸化チタン等が好ましい。
【００５５】
一方、上部電極６（または下部電極４）を構成する陰極材料としては仕事関数がなるべく小さなものがよく、例えば、マグネシウム、カルシウム、インジウム、リチウム、アルミニウム、銀やこれらの合金が好ましい。
【００５６】
ただし、この有機電界発光素子１で生じた発光を取り出す側となる電極は、上述した材料の中から光透過性を有する材料を適宜選択して用いることとし、特に、有機電界発光素子１の発光の波長領域において３０％より多くの光を透過する材料が好ましく用いられる。
【００５７】
例えば、この有機電界発光素子１が、基板２側から発光を取り出す透過型である場合、陽極となる下部電極４としてＩＴＯのような光透過性を有する陽極材料を用い、陰極となる上部電極６としてアルミニウムのような反射率の良好な陰極材料を用いる。
【００５８】
一方、この有機電界発光素子１が、上部電極６側から発光を取り出す上面発光型である場合、陽極となる下部電極４としてクロムや銀合金のような陽極材料を用い、陰極となる上部電極６としてマグネシウムと銀（ＭｇＡｇ）との化合物のような光透過性を有する陰極材料を用いる。次に説明する有機層５は、共振器構造を最適化して取り出し光の強度が高められるように設計されることが好ましい。
【００５９】
そして、上述した下部電極４および上部電極６に挟持される有機層５は、陽極側（図面においては下部電極４側）から順に、例えば正孔輸送層５ａ、発光層５ｂ、電子輸送層５ｃを積層してなる。
【００６０】
このうち正孔輸送層５ａとしては、α-NPD（Bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl]benzidine ）、TPTE（N,N'diphenyl- N,N'-bis[N-（4-methylphenyl）-N-phenyl-(4-aminophenyl)]-1,1’-biphenyl-4,4’-diamine）などのトリフェニルアミン２量体、３量体、４量体、スターバースト型アミンなどの公知の材料を単層もしくは積層して、あるいは混合して用いることができる。
【００６１】
そして、この正孔輸送層５ａ上に設けられる発光層５ｂが、本発明に特徴的な層であり、ホスト材料と共に、上記一般式（１）〜（３）、および上記構造式Ａ１〜構造式Ｃ７を用いて説明した新規オキサジアゾール誘導体をドーパント(発光性のゲスト材料）として含有している。
【００６２】
発光層５ｂ中においての新規オキサジアゾール誘導体の含有量は、１０体積％以下であることとし、好ましくは５体積％以下、さらに好ましくは２．５体積％以下であることとする。これは、上記新規オキサジアゾール誘導体を１０体積％以上のドーパント濃度で発光層５ｂ中に含有させた場合、有機電界発光素子１における駆動電圧を下げることもできるが、色純度と発光輝度寿命の低下を招くためである。このことから、発光層５ｂ中における新規オキサジアゾール誘導体は、発光層５ｂ内にドーパント(発光性のゲスト材料）として含有させた方が良いと考えられ、１０体積％以下であることが望ましく、好ましくは５体積％以下、さらに好ましくは２．５体積％以下の濃度である。
【００６３】
また、発光層５ｂ中に、上述した新規オキサジアゾール誘導体と共に含有させるホスト材料としては、薄膜での蛍光ピークが４４０ｎｍ以下の有機材料が好ましく用いられる。このような有機材料としては、例えば９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＡＤＮ）が例示される。
【００６４】
そして、発光層５ｂ上に設けられる電子輸送層５ｃには、Ａｌｑ３、オキシジアゾール、トリアゾール、ベンズイミダゾール、シロール誘導体などの公知の材料を使用することができる。
【００６５】
以上説明した構成の他にも、ここでの図示は省略したが、陽極となる下部電極４と正孔輸送層５ａとの間に、正孔注入層を挿入しても良い。正孔注入層としてはＰＰＶ（ポリフェニレンビニレン）などの伝導性ポリマー、フタロシアニン銅、スターバースト型アミン、トリフェニルアミン２量体、３量体、４量体などの公知の材料を単層もしくは積層して或いは混合して用いることができる。このような正孔注入層を挿入することにより正孔の注入効率が上がるため、より好ましい。また、正孔注入層を兼ねた正孔輸送層５ａ（すなわち正孔輸送注入層）を、陽極となる下部電極４と発光層５ｂとの間に設けても良い。
【００６６】
さらに、ここでの図示は省略したが、電子輸送層５ｃと陰極（上部電極）６の間に、電子注入層を挿入しても良い。電子注入層としては、酸化リチウム、フッ化リチウム、ヨウ化セシウム、フッ化ストロンチウムなどのアルカリ金属酸化物、アルカリ金属弗化物、アルカリ土類酸化物、アルカリ土類弗化物ヲ用いることができる。このような電子注入層を挿入することにより電子の注入効率が上がるため、より好ましい。
【００６７】
上記述べたような材料による積層構造の有機層５の形成には、周知の方法にて合成された各有機材料を用いて、真空蒸着やレーザー転写、スピンコートなどの周知の方法を適用することができる。
【００６８】
以上説明した構成の有機電界発光素子１では、上記一般式（１）〜（３）、および上記構造式Ａ１〜構造式Ｃ７を用いて説明した新規オキサジアゾール誘導体を発光性のゲスト材料として発光層５ｂに含有させたことにより、駆動電圧が低く抑えられ、発光効率および青色発光の色純度が高く、かつ素子発光寿命が長くて信頼性の高い、色純度の良好な青色の波長領域の発光を得ることが可能になる。
【００６９】
≪表示装置の概略構成≫
図２は、実施形態の表示装置１０の一例を示す図であり、図２（Ａ）は概略構成図、図２（Ｂ）は画素回路の構成図である。ここでは、発光素子として有機電界発光素子１を用いたアクティブマトリックス方式の表示装置１０に本発明を適用した実施形態を説明する。
【００７０】
図２（Ａ）に示すように、この表示装置１０の基板２上には、表示領域２ａとその周辺領域２ｂとが設定されている。表示領域２ａは、複数の走査線２１と複数の信号線２３とが縦横に配線されており、それぞれの交差部に対応して１つの画素ａが設けられた画素アレイ部として構成されている。これらの各画素ａに、有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂのうちの１つが設けられている。また周辺領域２ｂには、走査線２１を走査駆動する走査線駆動回路ｂと、輝度情報に応じた映像信号（すなわち入力信号）を信号線２３に供給する信号線駆動回路ｃとが配置されている。
【００７１】
図２（Ｂ）に示すように、各画素ａに設けられる画素回路は、例えば各有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂのうちの１つと、駆動トランジスタＴｒ１、書き込みトランジスタ（サンプリングトランジスタ）Ｔｒ２、および保持容量Ｃｓで構成されている。そして、走査線駆動回路ｂによる駆動により、書き込みトランジスタＴｒ２を介して信号線２３から書き込まれた映像信号が保持容量Ｃｓに保持され、保持された信号量に応じた電流が各有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに供給され、この電流値に応じた輝度で有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂが発光する。
【００７２】
尚、以上のような画素回路の構成は、あくまでも一例であり、必要に応じて画素回路内に容量素子を設けたり、さらに複数のトランジスタを設けて画素回路を構成しても良い。また、周辺領域２ｂには、画素回路の変更に応じて必要な駆動回路が追加される。
【００７３】
≪表示装置の断面構成例≫
図３には、上記表示装置１０の表示領域における主要部の断面構成の一例を示す。
【００７４】
有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂが設けられる基板２の表示領域には、ここでの図示を省略したが、上述した画素回路を構成するように駆動トランジスタ、書き込みトランジスタ、走査線、および信号線が設けられ(図２参照）、これらを覆う状態で絶縁膜が設けられている。
【００７５】
この絶縁膜で覆われた基板２上に、有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂが配列形成されている。各有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、開口率を確保するために、例えば基板２と反対の上部電極６側から光を取り出す上面発光型の素子として構成されることが好ましい。
【００７６】
各有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの陽極４は、素子毎にパターン形成されている。各陽極４は、基板２の表面を覆う絶縁膜に形成された接続孔を介して画素回路の駆動トランジスタに接続されている。
【００７７】
各陽極４は、その周縁部が絶縁膜３０で覆われており、絶縁膜３０に設けた開口部分に陽極４の中央部が露出された状態となっている。そして、陽極４の露出部分を覆う状態で、有機層５がパターン形成され、各有機層５を覆う共通層として陰極６が設けられた構成となっている。
【００７８】
これらの有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂのうち、特に青色発光素子１Ｂが上記図１を用いて説明した実施形態の有機電界発光素子（１）として構成されている。これに対して、赤色発光素子１Ｒおよび緑色発光素子１Ｇは、通常の素子構成であって良いが、表示装置に組み込んだ場合に、青色発光素子１Ｂとバランスが取れるような色度、発光効率、輝度半減寿命を有する素子が好ましい。
【００７９】
素子構造としては、青色発光素子１Ｂ（１）において、陽極４上に設けられた有機層５は、例えば陽極４側から順に、正孔輸送層５ａ、上記一般式（１）〜（３）、および上記構造式Ａ１〜構造式Ｃ７を用いて説明した新規オキサジアゾール誘導体を含有する青色の発光層５ｂ-B（５ｂ）、および電子輸送層５ｃを積層させている。
【００８０】
一方、赤色発光素子１Ｒおよび緑色発光素子１Ｇにおける有機層は、例えば陽極４側から順に、正孔輸送層５ａ、各色の発光層５ｂ-R，５ｂ-G、および電子輸送層５ｃをこの順に積層させている。
【００８１】
尚、各有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ（１）における発光層５ｂ-R，５ｂ-G、５ｂ-B（５ｂ）以外の層は、共通化しても良く、それぞれ適切に選択された材料を用いて構成しても良い。
【００８２】
そして、以上のように設けられた複数の有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ（１）を備えた表示装置１０においては、大気中の水分や酸素等による有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ（１）の劣化を防止するために、有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ（１）を覆う状態でフッ化マグネシウムや窒化シリコン膜（ＳｉＮx）からなる封止膜を基板２上に形成したり、有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ（１）に封止缶を被せて中空部を乾燥した不活性ガスでパージするか真空に引いた状態にすることが望ましい。
【００８３】
以上説明した構成の表示装置１０では、赤色発光素子１Ｒおよび緑色発光素子１Ｇと共に、上述したように新規オキサジアゾール誘導体を用いることによって駆動電圧が低く抑えられ、発光効率および青色発光の色純度が高く、かつ素子発光寿命が長くて信頼性の高い、色純度の良好な青色の波長領域の発光を得ることが可能な有機電界発光素子（１）を青色発光素子１Ｂとして組み合わせたことにより、色表現性の高いフルカラー表示を行うことが可能になる。
【００８４】
尚、以上の実施例においては、アクティブマトリックス型の表示装置に本発明を適用した実施形態を説明した。しかしながら、本発明の表示装置は、パッシブマトリックス型の表示装置への適用も可能であり、同様の効果を得ることができる。この場合、下部電極４は例えばストライプ状に形成され、上部電極６は例えば下部電極４のストライプと交差するストライプ状に形成される。そしてこれらの電極４−６の交差部において有機層５を挟持してなる部分に各有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ（１）が設けられることになる。
【００８５】
また、以上説明した本発明に係る表示装置１０は、図４に開示したような、封止された構成のモジュール形状のものをも含む。例えば、画素アレイ部である表示領域２ａを囲むようにシーリング部３１が設けられ、このシーリング部３１を接着剤として、透明なガラス等の対向部（封止基板３２）に貼り付けられ形成された表示モジュールが該当する。この透明な封止基板３２には、カラーフィルタ、保護膜、遮光膜等が設けられてもよい。尚、表示領域１２ａが形成された表示モジュールとしての基板２には、外部から表示領域１２ａ（画素アレイ部）への信号等を入出力するためのフレキシブルプリント基板３３が設けられていても良い。
【００８６】
≪適用例≫
また以上説明した本発明に係る表示装置は、図５〜図９に示す様々な電子機器、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置、ビデオカメラなど、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。以下に、本発明が適用される電子機器の一例について説明する。
【００８７】
図５は、本発明が適用されるテレビを示す斜視図である。本適用例に係るテレビは、フロントパネル１０２やフィルターガラス１０３等から構成される映像表示画面部１０１を含み、その映像表示画面部１０１として本発明に係る表示装置を用いることにより作成される。
【００８８】
図６は、本発明が適用されるデジタルカメラを示す図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。本適用例に係るデジタルカメラは、フラッシュ用の発光部１１１、表示部１１２、メニュースイッチ１１３、シャッターボタン１１４等を含み、その表示部１１２として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。
【００８９】
図７は、本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。本適用例に係るノート型パーソナルコンピュータは、本体１２１に、文字等を入力するとき操作されるキーボード１２２、画像を表示する表示部１２３等を含み、その表示部１２３として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。
【００９０】
図８は、本発明が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。本適用例に係るビデオカメラは、本体部１３１、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ１３２、撮影時のスタート／ストップスイッチ１３３、表示部１３４等を含み、その表示部１３４として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。
【００９１】
図９は、本発明が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。本適用例に係る携帯電話機は、上側筐体１４１、下側筐体１４２、連結部（ここではヒンジ部）１４３、ディスプレイ１４４、サブディスプレイ１４５、ピクチャーライト１４６、カメラ１４７等を含み、そのディスプレイ１４４やサブディスプレイ１４５として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。
【実施例】
【００９２】
＜オキサジアゾール誘導体：化合物Ｃ１の合成＞
オキサジアゾール誘導体として化合物Ｃ１を以下のようにして合成した。
【００９３】
先ず、下記合成式（1）を参照し、次のようにして中間体１，２を合成した。
【００９４】
【化５−１】
【００９５】
アルゴン雰囲気下において、6-ブロモ-2-ナフトエ酸メチル（102.5g，0.39mol)、ジフェニルアミン（68.7g，0.41mol)、酢酸パラジウム（0.87g，3.87mmol)、トリ-t-ブチルホスフィン（1.56g，7.73mmol)、およびナトリウムt-ブトキシド（40.9g，0.43mol)のトルエン混合溶液(1.6L)を、１００℃にて１７時間攪拌した。反応混合物をセライトで熱ろ過し、ろ液を減圧濃縮した。得られた濃縮物をシリカゲルカラム精製（１回目：トルエン、２回目：トルエン／ヘキサン＝１／２）し、中間体１（18.2g）と中間体２（50.2g）とを得た。
【００９６】
次に、下記合成式（２）を参照し、次のようにして中間体３を合成した。
【００９７】
【化５−２】
【００９８】
上記合成式（１）で得た中間体１（15.2g，43.0mmol)のメタノール混合液(760ml)に、６０℃にてヒドラジン１水和物（64.6g，1.29mmol)を加え、１５時間還流した。追加でヒドラジン１水和物（10g）を加え、２時間還流を行った。メタノール(約350ml)を留去し、水に注ぎ、酢酸エチルで分液を行った。有機層を水、食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下で濃縮を行った。スラリー状でろ過し、中間体３（13.5g，収率88%)を得た。
【００９９】
また、下記合成式（３）を参照し、次のようにして中間体５を合成した。
【０１００】
【化５−３】
【０１０１】
上記合成式（２）で得た中間体２（50.2g，0.13mol)のトルエン溶液(126ml)に、p-トルエンスルホン酸１水和物（1.21g，6.35mmol)を加え、１．５時間還流した。放冷後、そのままシリカゲルカラム精製（トルエン〜酢酸エチル／トルエン＝１／２）し、中間体４（12.5g，収率29%)を得た。
【０１０２】
その後、中間体４（12.5g，36.8mmol)のトルエン溶液(368ml)に、５０℃にて塩化チオニル（6.57g，55.2mmol)を加え、６０℃にて1時間攪拌後、さらに塩化チオニル（13.1g，0.11mol)を加え、７０℃にて1時間攪拌した。反応溶液をそのまま減圧下で濃縮し、数回トルエンを加えて濃縮して中間体５を得た。
【０１０３】
以上の後、下記合成式（４）を参照し、次のようにして中間体６を合成した。
【０１０４】
【化５−４】
【０１０５】
アルゴン雰囲気下において、上記反応式（２）で得た中間体３（13.0g，36.8mmol)の脱水ＤＭＡｃ溶液(73ml)に、上記反応式（３）で得た中間体５の脱水ＤＭＡｃ溶液(70ml)を５℃以下にて１０分かけて滴下した。氷冷のまま終夜攪拌した。ピリジン（5ml）を加え、さらに１時間攪拌後、水に注ぎ析出結晶をろ過した。得られた粗体をシリカゲルカラム精製（酢酸エチル／トルエン＝1／２）、再結晶（トルエン、酢酸エチル）を行い、中間体６（10.3g，収率41%)を得た。
【０１０６】
次いで、下記合成式（５）を参照し、次のようにして化合物Ｃ１を合成した。
【０１０７】
【化５−５】
【０１０８】
上記反応式（４）で得た中間体６（9.0g，13.3mmol)とオキシ塩化リン(90ml)の反応溶液を、８０℃にて２２時間攪拌した。そのまま過剰のオキシ塩化リンを留去し、水に注ぎ、トルエンで分液を行った。有機層を水、重曹水、食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下濃縮を行った。濃縮残渣をシリカゲルカラム精製（１回目：トルエン、２回目：酢酸エチル／トルエン＝１／５０）を行い、化合物Ｃ１（7.5ｇ，収率75%）を得た。
【０１０９】
合成された化合物Ｃ１について測定した、１Ｈ−ＮＭＲチャートを図１０に示し、ＭＳスペクトルを図１１に示す。これらの結果から目的の化合物Ｃ１が得られたことが確認された。
【０１１０】
また、図１２には、化合物Ｃ１のジオキサン溶液中での蛍光・吸収スペクトルを示す。この図に示すように、合成された化合物は、吸収スペクトルのピーク波長が４０２ｎｍであるのに対して、蛍光スペクトルのピーク波長が４３８ｎｍであり、ストークスシフトの小さな吸収・蛍光スペクトルを示した。
【０１１１】
＜有機電界発光素子の作製＞
合成した化合物Ｃ１を用いて、次のように実施例１〜４の有機電界発光素子を作製した(図１参照）。
【０１１２】
先ず、膜厚が１９０ｎｍのＩＴＯ透明電極（陽極４）を有するガラス基板（ＩＴＯ基板）２を４枚用意し、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄した。このＩＴＯ基板を乾燥後、さらにＵＶ／オゾン処理を１０分間行った。次いで、これらのＩＴＯ基板４枚を蒸着装置の基板ホルダーに固定した後、蒸着槽を１．５×１０-4 Ｐａに減圧した。
【０１１３】
その後、ＩＴＯ透明電極上に、Bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl]benzidine（α-ＮＰＤ）を、蒸着速度０．２ｎｍ／ｓｅｃで６５ｎｍの厚さに蒸着し、正孔注入層を兼ねた正孔輸送層５ａを形成した。
【０１１４】
次いで、9,10-di-（2-naphthyl）anthracene（ＡＤＮ）をホストとし、先に合成した新規オキサジアゾール誘導体である化合物Ｃ１を発光性のゲスト材料とし、それぞれを異なる蒸着源から蒸着速度約０．２ｎｍ／ｓｅｃで３５ｎｍの厚さに共蒸着して発光層５ｂを形成した。この際、発光性ゲスト材料（化合物Ｃ１）のドーパント濃度が２．５体積％、５体積％、１０体積％、２０体積％になるように４種類の発光層５ｂを４枚のＩＴＯ基板に対して個別に形成した。
【０１１５】
次に、Ａｌｑ３を蒸着速度０．２ｎｍ／ｓｅｃで１５ｎｍの厚さに蒸着し、電子輸送層５ｃを形成した。
【０１１６】
その上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を０．１ｎｍの厚さに蒸着し、さらにマグネシウムと銀を蒸着速度約０．４ｎｍ／ｓｅｃで７０ｎｍの厚さに共蒸着（原子比９５：５）して陰極６を形成した。これにより、発光性ゲスト材料（化合物Ｃ１）のドーパント濃度が異なる実施例１〜４の有機電界発光素子１を作製した。
【０１１７】
＜比較例＞
上述した実施例の有機電界発光素子の作製手順において、発光層５ｂ中における発光性ゲスト材料を、以下に示す構造式（１）の有機材料（特許第３５２０８８０号：応用例２の材料）に換えたこと以外は、実施例と同様にして比較例１〜４の有機電界発光素子を作製した。この際、発光性ゲスト材料のドーパント濃度は、実施例と同様に、２．５体積％、５体積％、１０体積％、２０体積％の４種類とした。
【０１１８】
【化６】
【０１１９】
＜評価結果＞
実施例１〜４および比較例１〜４で作製した各有機電界発光素子について、１０ｍＡ／ｃｍ2で直流駆動した場合の初期発光特性（駆動電圧、色度座標、電流効率）と、１００ｍＡ／ｃｍ2で連続発光させた場合の輝度半減寿命を以下の表１に示す。
【０１２０】
【表１】
【０１２１】
上記表１より、ゲスト材料の各ドープ濃度において、実施例の方が比較例よりも、低駆動電圧であり、色度座標がＮＴＳＣ規格の青色の色度（x=0.14,y=0.08)に近くて色純度が高く、かつ電流効率も高い結果となった。さらに輝度半減寿命についても、実施例の方が比較例ほりも優れる結果となった。これにより、オキサジアゾール環とジアリールアミノ基の間にナフタレンを配した新規オキサジアゾール誘導体を発光層５ｂの発光性ゲスト材料として用いることで、有機電界発光素子における駆動電圧を低く抑え、高効率で色純度の高い青色発光を示す有機電界発光素子の提供が可能であることが確認された。
【０１２２】
また、実施例１〜４の有機電界発光素子のうち、新規オキサジアゾール誘導体を発光層中に１０％以下で添加した実施例１〜３では、カラーフィルター無しでもＮＴＳＣ規格に迫る色度が得られた。輝度半減寿命に関しては、ゲスト材料のドープ濃度が低い方が長寿命であり、実用上は２．５％以下が好ましいことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】実施形態の有機電界発光素子の断面図である。
【図２】実施形態の表示装置の回路構成の一例を示す図である。
【図３】実施形態の表示装置における主要部の断面構成の一例を示す図である。
【図４】本発明が適用される封止された構成のモジュール形状の表示装置を示す構成図である。
【図５】本発明が適用されるテレビを示す斜視図である。
【図６】本発明が適用されるデジタルカメラを示す図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。
【図７】本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。
【図８】本発明が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。
【図９】本発明が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。
【図１０】合成された化合物Ｃ１について測定した１Ｈ−ＮＭＲチャートである。
【図１１】合成された化合物Ｃ１について測定したＭＳスペクトルである。
【図１２】合成された化合物Ｃ１のジオキサン溶液中での蛍光・吸収スペクトルである。
【符号の説明】
【０１２４】
１…有機電界発光素子、１Ｒ…赤色発光素子、１Ｇ…緑色発光素子（緑色発光の有機電界発光素子）、１Ｂ…青色発光素子（青色発光の有機電界発光素子）、２…基板、４…陽極、５…有機層、５ａ…正孔輸送層、５ｂ…発光層、５ｃ…電子輸送層、６…陰極、１０…表示装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色純度に優れた青色発光を示す新規なオキサジアゾール誘導体を用いた有機電界発光素子、およびこの有機電界発光素子を用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機エレクトロニクスが脚光を浴び、産学界にて精力的に研究が行われている。有機電界発光素子、有機太陽電池、有機トランジスター、有機メモリ等、有機物質を薄膜化し、ディスプレイ、バッテリー、トランジスター、記録デバイスとさまざまな機能を発現させることが可能である。
【０００３】
特に、有機電界発光素子は、近年、次世代のディスプレイ技術として注目を集めている。１９８７年にＥａｓｔｍａｎ Ｋｏｄａｋ社のＴａｎｇらが、低電圧駆動、高輝度発光が可能なアモルファス発光層を有する積層構造の有機薄膜電界発光素子を発表して以来、車載オーディオ用途、モバイル機器用途のディスプレイが商品化され、ＣＲＴ、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイに変わるホームユースのディスプレイとしての開発も進められている。
【０００４】
このような有機電界発光素子を用いた表示装置において、装置サイズおよび使用用途によって求められる表示特性も様々であるが、色再現性の高いフルカラー表示を実現するためには、色純度の高い三原色（赤色、緑色、青色）の発光材料を用いることが有効である。現時点では特に、青色の色純度向上が必要とされており、ＮＴＳＣ規格での青色の色度は(x=0.14, y=0.08)と表現される。青色発光材料自身のエレクトロミネッセンス（ＥＬ）発光色度がＮＴＳＣ規格並みであれば、カラーフィルターおよび色度合わせのための素子構造も不必要になり、素子設計の幅を広げ、量産性およびコストも改善できる。
【０００５】
このような青色発光の有機電界発光素子については、例えば発光層材料としてオキサジアゾール誘導体を用いる構成が提案されている。これにより、３０ｍＡ／ｃｍ2の電流密度制御にて、電圧７．０Ｖ、発光波長４６０ｎｍ、輝度６２０ｃｄ／ｍ2の青色発光が得られるとしている（下記特許文献１参照）。
【０００６】
また、特にオキサジアゾール環とジアルキルアミノ基との間にナフタレンを含むオキサジアゾール誘導体を、発光層中にゲスト材料として含有させる構成も提案されている（下記特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】特許第３５２０８８０号（特に応用例２参照）
【特許文献２】特開２００１-２７１０６２号公報（特に一般式（１０）参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、フルカラー表示における色再現性の向上を図るためには、上述したように青色発光性の有機電界発光素子の色純度向上が必要である。ところが、単純に青色発光のゲスト材料分子に対して、発光波長を短波長化する分子設計を行っただけでは、この材料分子においての吸収波長まで短波長化されてしまう。一般的にホスト材料からゲスト材料へのエネルギー移動は、ホスト材料の発光スペクトルとゲスト材料の吸収スペクトルの重なりを良くする事で、より高効率に行われる条件と考えられており、ゲスト材料の吸収波長にホスト材料の発光波長を合わせると、通常はホスト材料の吸収波長も短くなるため、ホスト材料の分子軌道に関して、ＨＯＭＯおよびＬＵＭＯ間のエネルギーギャップが大きくなり、ホスト材料分子へのキャリア注入性が低下するため、有機電界発光素子の駆動電圧が上昇する。また、ホスト材料の発光スペクトルとゲスト材料の吸収スペクトルの重なりが小さい場合には、ホスト材料からゲスト材料へのエネルギー移動が適切に行われず、発光効率が低下すると考えられる。さらに、発光効率の低下により、輝度確保のための必要電流が増加するため、発光寿命の低下が引き起こされる。
【０００９】
例えば、特許文献１に示されるオキサジアゾール誘導体は、現在一般的なホスト−ゲスト型の発光層におけるゲスト材料として用い、適切にホストからのエネルギー移動が行われれば、色純度の高い青色発光が得られると予想されるが、オキサジアゾール環とアミノ基の間に配される化合物がベンゼンの場合、吸収波長が短く、上述の内容から、駆動電圧を低く抑えることが困難であった。
【００１０】
また特許文献２に示されるオキサジアゾール誘導体は、ナフタレンに結合するアミンの置換基がアルキル基であり、材料の吸収および発光波長がともに短波長化してしまう問題を抱える。このため、特許文献１の材料と同様に、この材料をゲスト材料として用いた有機電界発光素子においても駆動電圧を低く抑えることが困難であった。
【００１１】
そこで本発明は、青色の発光性のゲスト材料として適する新規オキサジアゾール誘導体を用いることにより、駆動電圧が低く、発光効率および色純度の高い青色発光を示す有機電界発光素子を提供すること、およびこの有機電界発光素子を青色発光素子として用いることにより色再現性に優れた表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以上のような目的を達成するための本発明の有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に挟持された発光層が、下記一般式（１）に示すオキサジアゾール誘導体を含有していることを特徴としている。
【００１３】
【化１】
【００１４】
この一般式（１）中において、Ａｒ1，Ａｒ2は、それぞれ独立に、アリール基、アリールオキシ基、複素環基、またはアリールアミノ基を表している。また、隣接する基が互いに結合して環状構造を形成していても良く、この環状構造は飽和または不飽和の炭素環であって良い。またＡｒ3は、アリール基または複素環基を表している。これらの基は、無置換であっても置換されていても良く、炭素数５０以下であることとする。
【００１５】
また発光層は、下記一般式（２）に示すオキサジアゾール誘導体を含有していることを特徴としている。この一般式（２）は、上記一般式（１）におけるＡｒ3他を特定したものである。
【００１６】
【化２】
【００１７】
この一般式（２）中におけるＡｒ4〜Ａｒ7は、それぞれ独立に、アリール基、アリールオキシ基、または複素環基を表している。これらの基は、無置換であっても置換されていても良く、炭素数２５以下であることとする。また、隣接する基が互いに結合して環状構造を形成していても良く、この環状構造は飽和または不飽和の炭素環であって良い。
【００１８】
また発光層は、下記一般式（３）に示すオキサジアゾール誘導体を含有していることを特徴としている。この一般式（３）は、上記一般式（１）におけるＡｒ1〜Ａｒ3他を特定したものであり、また上記一般式（２）におけるＡｒ4〜Ａｒ7他を特定したものである。
【００１９】
【化３】
【００２０】
この一般式（３）中における
ただし一般式（３）中のＲ1〜Ｒ20は、それぞれ独立に、水素原子、炭化水素基、炭化水素オキシ基、アリール基、アリールオキシ基、複素環基、アリールアミノ基、シアノ基、ニトロ基、水酸基、ハロゲン原子を表している。
【００２１】
このうち、炭化水素基および炭化水素オキシ基は飽和であっても不飽和であっても良い。
【００２２】
また、これらの基のうちさらに他の基で置換が可能なもの、すなわち炭化水素基、炭化水素オキシ基、アリール基、アリールオキシ基、複素環基、およびアリールアミノ基は、無置換であっても置換されていても良い。またこれらの基は、炭素数２０以下であることとする。さらにこれらの基は、隣接する基が互いに結合して環状構造を形成していても良く、この環状構造は飽和または不飽和の炭素環であって良い。
【００２３】
尚、上述した一般式（１）〜（３）を構成する各基の具体例は次のようである。
【００２４】
炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、トリフルオロメチル基、シクロペンタン基、シクロヘキサン基、アダマンチル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ステアリル基、トリチル基、ベンジル基、スチリル基、フェネチル基、シンナミル基、ベンズヒドリル基等がある。
【００２５】
炭化水素オキシ基の具体例としては、メトキシキ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、トリフルオロメトキシ基、パーフルオロエトキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、アダマンチルオキシ基、ビニルオキシ基、アリルオキシ基、プロペニルオキシ基、トリチルオキシ基、ベンジルオキシ基、スチリルオキシ基、フェネチルオキシ基、シンナミルオキシ基、ベンズヒドリルオキシ基等がある。
【００２６】
アリール基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基、アセナフチレニル基、アセナフテニル基、フェナントリル基、フェナレニル基、アンスリル基、ナフタセニル基、フルオレニル基、クリセニル基、ピレニル基、トリフェニレニル基、ペリレニル基、フルオランテニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ビフェニル基、ナフチルフェニル基、ターフェニル基、ビフェニルナフチル基、スピロビフルオレニル基、テトラフェニルフェニル基、テトラキシリルフェニル基等がある。
【００２７】
アリールオキシ基の具体例としては、フェノキシ基、ナフチルオキシ基、アセナフチニルオキシ基、アセナフテニルオキシ基、フェナントリルオキシ基、フェナレニルオキシ基、アンスリルオキシ基、ナフタセニルオキシ基、フルオレニルオキシ基、クリセニルオキシ基、ピレニルオキシ基、トリフェニレニルオキシ基、ペリレニルオキシ基、フルオランテニルオキシ基、トリルオキシ基、キシリルオキシ基、メシチルオキシ基、ビフェニルオキシ基、ナフチルフェニルオキシ基、ターフェニルオキシ基、ビフェニルナフチルオキシ基、スピロビフルオレニルオキシ基、テトラフェニルフェニルオキシ基、テトラキシリルフェニルオキシ基等がある。
【００２８】
複素環基の具体例としては、ピリジル基、フリル基、チエニル基、キノリル基、イソキノリル基、フタラジニル基、キノキサリル基、ビフェニルキノリン基、フェナントリジル基、アクリジニル基、カルバゾリル基、フェナントラジニル基、ベンゾフラニル基、オキサジアゾリル基、トリアゾリル基、イミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、トリアジニル基、ベンゾチアゾリル基等がある。
【００２９】
アリールアミノ基の具体例としては、ジフェニルアミノ基、フェニルナフチルアミノ基、ジナフチルアミノ基、ジトリルアミノ基、ビス（ビフェニル）アミノ基、ビス（ナフチルフェニル）アミノ基、ビス（ベンジルフェニル）アミノ基等がある。
【００３０】
ハロゲン原子の具体例としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等がある。
【００３１】
そして、以上の基のうち、炭化水素基、炭化水素オキシ基、アリール基、アリールオキシ基、複素環基、およびアリールアミノ基が、さらに置換されている場合、これらの基に対してさらに結合される置換基としては、主に炭化水素基でメチル基、炭化水素オキシ基でメトキシ基、アリール基でフェニル基、複素環基でピリジル基、ハロゲン原子でフッ素基 が例示される。
【００３２】
上記一般式（１）で示されるオキサジアゾール誘導体の一部の具体例として、下記の化合物Ａ1〜Ａ15が示される。
【００３３】
【化１−１】
【００３４】
【化１−２】
【００３５】
上記一般式（２）で示されるオキサジアゾール誘導体の一部の具体例として、下記の化合物Ｂ1〜Ｂ4が示される。
【００３６】
【化２−１】
【００３７】
上記一般式（３）で示されるオキサジアゾール誘導体の一部の具体例として、下記の化合物Ｃ1〜Ｃ7が示される。
【００３８】
【化３−１】
【００３９】
尚、以上で示した化合物Ａ1〜Ｃ7の他にも、本発明の有機電界発光素子の発光層に含まれるオキサジアゾール誘導体は、上記一般式（１）〜一般式（３）を満足する構造であれば良い。
【００４０】
以上のような構成の発光層を備えた有機電界発光素子では、上記一般式（１）〜一般式（３）に示すように、オキサジアゾール環とジアリールアミノ基との間にナフタレンを配してなる新規オキサジアゾール誘導体を発光層にゲスト材料として含有させることにより、このゲスト材料が有する吸収波長の短波長化を抑えつつ、発光波長の短波長化が実現された。そして、以降の実施例で説明するように、有機電界発光素子においては、駆動電圧が抑えられ、発光効率および青色発光の色純度が高く、かつ素子発光寿命が長い発光が得られることが確認された。
【００４１】
尚、上述した構成の新規オキサジアゾール誘導体は、発光層内に１０体積％よりも低い割合で導入されていることとする。
【００４２】
また、本発明は、上述した一般式（１）〜一般式（３）の材料を発光層に含有させた有機電界発光素子を、基板上に複数配列して設けた表示装置でもある。
【００４３】
このような表示装置では、上述したように輝度および色純度が高くかつ素子発光寿命が長い有機電界発光素子を青色発光素子として用い、他の赤色発光素子および緑色発光素子と組み合わせることで、色再現性の高いフルカラー表示が可能になる。
【発明の効果】
【００４４】
以上説明したように本発明の有機電界発光素子によれば、上記一般式（１）〜一般式（３）に示す新規オキサジアゾール誘導体を発光層に含有させたことで、駆動電圧が抑えられ、色純度および発光効率が高く、さらに素子発光寿命が長く、信頼性の高い青色の波長領域の発光が実現可能となる。
【００４５】
そして、本発明の表示装置によれば、上述したように色純度、発光効率、および信頼性の高い青色発光素子となる有機電界発光素子と共に、赤色発光素子および緑色発光素子を１組にして画素を構成することにより、色再現性の高いフルカラー表示が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、本発明の有機電界発光素子およびこれを用いた表示装置の構成を図面に基づいて詳細に説明する。
【００４７】
＜有機電界発光素子＞
以下、本発明の有機電界発光素子の構成を図面に基づいて詳細に説明する。図４は、本発明の有機電界発光素子を模式的に示す断面図である。
【００４８】
この図に示す有機電界発光素子１は、基板２上に、下部電極４、有機層５および上部電極６を順次積層してなり、基板２側または上部電極６側から発光を取り出す構成となっている。
【００４９】
次に、この有機電界発光素子１を構成する各部の詳細な構成を、基板２、下部電極４および上部電極６、有機層５の順に説明する。
【００５０】
基板２は、ガラス、シリコン、プラスチック基板、さらにはＴＦＴ（thin film transistor）が形成されたＴＦＴ基板などからなり、特にこの表示装置１が基板２側から発光を取り出す透過型である場合には、この基板２は光透過性を有する材料で構成されることとする。
【００５１】
また基板２上に形成された下部電極４は、陽極または陰極として用いられるものである。尚、図面においては、代表して下部電極４が陽極である場合を例示した。
【００５２】
この下部電極４は、有機電界発光素子１を用いて構成される表示装置（後に説明）の駆動方式によって適する形状にパターンニングされていることとする。
【００５３】
一方、下部電極４上に有機層５を介して設けられる上部電極６は、下部電極４が陽極である場合には陰極として用いられ、下部電極４が陰極である場合には陽極として用いられる。尚、図面においては、上部電極６が陰極である場合が示されている。
【００５４】
ここで、下部電極４（または上部電極６）を構成する陽極材料としては，仕事関数がなるべく大きなものがよく、たとえば、ニッケル、銀、金、白金、パラジウム、セレン、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、レニウム、タングステン、モリブデン、クロム、タンタル、ニオブやこれらの合金、酸化物、あるいは、酸化錫、ＩＴＯ、酸化亜鉛、酸化チタン等が好ましい。
【００５５】
一方、上部電極６（または下部電極４）を構成する陰極材料としては仕事関数がなるべく小さなものがよく、例えば、マグネシウム、カルシウム、インジウム、リチウム、アルミニウム、銀やこれらの合金が好ましい。
【００５６】
ただし、この有機電界発光素子１で生じた発光を取り出す側となる電極は、上述した材料の中から光透過性を有する材料を適宜選択して用いることとし、特に、有機電界発光素子１の発光の波長領域において３０％より多くの光を透過する材料が好ましく用いられる。
【００５７】
例えば、この有機電界発光素子１が、基板２側から発光を取り出す透過型である場合、陽極となる下部電極４としてＩＴＯのような光透過性を有する陽極材料を用い、陰極となる上部電極６としてアルミニウムのような反射率の良好な陰極材料を用いる。
【００５８】
一方、この有機電界発光素子１が、上部電極６側から発光を取り出す上面発光型である場合、陽極となる下部電極４としてクロムや銀合金のような陽極材料を用い、陰極となる上部電極６としてマグネシウムと銀（ＭｇＡｇ）との化合物のような光透過性を有する陰極材料を用いる。次に説明する有機層５は、共振器構造を最適化して取り出し光の強度が高められるように設計されることが好ましい。
【００５９】
そして、上述した下部電極４および上部電極６に挟持される有機層５は、陽極側（図面においては下部電極４側）から順に、例えば正孔輸送層５ａ、発光層５ｂ、電子輸送層５ｃを積層してなる。
【００６０】
このうち正孔輸送層５ａとしては、α-NPD（Bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl]benzidine ）、TPTE（N,N'diphenyl- N,N'-bis[N-（4-methylphenyl）-N-phenyl-(4-aminophenyl)]-1,1’-biphenyl-4,4’-diamine）などのトリフェニルアミン２量体、３量体、４量体、スターバースト型アミンなどの公知の材料を単層もしくは積層して、あるいは混合して用いることができる。
【００６１】
そして、この正孔輸送層５ａ上に設けられる発光層５ｂが、本発明に特徴的な層であり、ホスト材料と共に、上記一般式（１）〜（３）、および上記構造式Ａ１〜構造式Ｃ７を用いて説明した新規オキサジアゾール誘導体をドーパント(発光性のゲスト材料）として含有している。
【００６２】
発光層５ｂ中においての新規オキサジアゾール誘導体の含有量は、１０体積％以下であることとし、好ましくは５体積％以下、さらに好ましくは２．５体積％以下であることとする。これは、上記新規オキサジアゾール誘導体を１０体積％以上のドーパント濃度で発光層５ｂ中に含有させた場合、有機電界発光素子１における駆動電圧を下げることもできるが、色純度と発光輝度寿命の低下を招くためである。このことから、発光層５ｂ中における新規オキサジアゾール誘導体は、発光層５ｂ内にドーパント(発光性のゲスト材料）として含有させた方が良いと考えられ、１０体積％以下であることが望ましく、好ましくは５体積％以下、さらに好ましくは２．５体積％以下の濃度である。
【００６３】
また、発光層５ｂ中に、上述した新規オキサジアゾール誘導体と共に含有させるホスト材料としては、薄膜での蛍光ピークが４４０ｎｍ以下の有機材料が好ましく用いられる。このような有機材料としては、例えば９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＡＤＮ）が例示される。
【００６４】
そして、発光層５ｂ上に設けられる電子輸送層５ｃには、Ａｌｑ３、オキシジアゾール、トリアゾール、ベンズイミダゾール、シロール誘導体などの公知の材料を使用することができる。
【００６５】
以上説明した構成の他にも、ここでの図示は省略したが、陽極となる下部電極４と正孔輸送層５ａとの間に、正孔注入層を挿入しても良い。正孔注入層としてはＰＰＶ（ポリフェニレンビニレン）などの伝導性ポリマー、フタロシアニン銅、スターバースト型アミン、トリフェニルアミン２量体、３量体、４量体などの公知の材料を単層もしくは積層して或いは混合して用いることができる。このような正孔注入層を挿入することにより正孔の注入効率が上がるため、より好ましい。また、正孔注入層を兼ねた正孔輸送層５ａ（すなわち正孔輸送注入層）を、陽極となる下部電極４と発光層５ｂとの間に設けても良い。
【００６６】
さらに、ここでの図示は省略したが、電子輸送層５ｃと陰極（上部電極）６の間に、電子注入層を挿入しても良い。電子注入層としては、酸化リチウム、フッ化リチウム、ヨウ化セシウム、フッ化ストロンチウムなどのアルカリ金属酸化物、アルカリ金属弗化物、アルカリ土類酸化物、アルカリ土類弗化物ヲ用いることができる。このような電子注入層を挿入することにより電子の注入効率が上がるため、より好ましい。
【００６７】
上記述べたような材料による積層構造の有機層５の形成には、周知の方法にて合成された各有機材料を用いて、真空蒸着やレーザー転写、スピンコートなどの周知の方法を適用することができる。
【００６８】
以上説明した構成の有機電界発光素子１では、上記一般式（１）〜（３）、および上記構造式Ａ１〜構造式Ｃ７を用いて説明した新規オキサジアゾール誘導体を発光性のゲスト材料として発光層５ｂに含有させたことにより、駆動電圧が低く抑えられ、発光効率および青色発光の色純度が高く、かつ素子発光寿命が長くて信頼性の高い、色純度の良好な青色の波長領域の発光を得ることが可能になる。
【００６９】
≪表示装置の概略構成≫
図２は、実施形態の表示装置１０の一例を示す図であり、図２（Ａ）は概略構成図、図２（Ｂ）は画素回路の構成図である。ここでは、発光素子として有機電界発光素子１を用いたアクティブマトリックス方式の表示装置１０に本発明を適用した実施形態を説明する。
【００７０】
図２（Ａ）に示すように、この表示装置１０の基板２上には、表示領域２ａとその周辺領域２ｂとが設定されている。表示領域２ａは、複数の走査線２１と複数の信号線２３とが縦横に配線されており、それぞれの交差部に対応して１つの画素ａが設けられた画素アレイ部として構成されている。これらの各画素ａに、有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂのうちの１つが設けられている。また周辺領域２ｂには、走査線２１を走査駆動する走査線駆動回路ｂと、輝度情報に応じた映像信号（すなわち入力信号）を信号線２３に供給する信号線駆動回路ｃとが配置されている。
【００７１】
図２（Ｂ）に示すように、各画素ａに設けられる画素回路は、例えば各有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂのうちの１つと、駆動トランジスタＴｒ１、書き込みトランジスタ（サンプリングトランジスタ）Ｔｒ２、および保持容量Ｃｓで構成されている。そして、走査線駆動回路ｂによる駆動により、書き込みトランジスタＴｒ２を介して信号線２３から書き込まれた映像信号が保持容量Ｃｓに保持され、保持された信号量に応じた電流が各有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに供給され、この電流値に応じた輝度で有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂが発光する。
【００７２】
尚、以上のような画素回路の構成は、あくまでも一例であり、必要に応じて画素回路内に容量素子を設けたり、さらに複数のトランジスタを設けて画素回路を構成しても良い。また、周辺領域２ｂには、画素回路の変更に応じて必要な駆動回路が追加される。
【００７３】
≪表示装置の断面構成例≫
図３には、上記表示装置１０の表示領域における主要部の断面構成の一例を示す。
【００７４】
有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂが設けられる基板２の表示領域には、ここでの図示を省略したが、上述した画素回路を構成するように駆動トランジスタ、書き込みトランジスタ、走査線、および信号線が設けられ(図２参照）、これらを覆う状態で絶縁膜が設けられている。
【００７５】
この絶縁膜で覆われた基板２上に、有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂが配列形成されている。各有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、開口率を確保するために、例えば基板２と反対の上部電極６側から光を取り出す上面発光型の素子として構成されることが好ましい。
【００７６】
各有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの陽極４は、素子毎にパターン形成されている。各陽極４は、基板２の表面を覆う絶縁膜に形成された接続孔を介して画素回路の駆動トランジスタに接続されている。
【００７７】
各陽極４は、その周縁部が絶縁膜３０で覆われており、絶縁膜３０に設けた開口部分に陽極４の中央部が露出された状態となっている。そして、陽極４の露出部分を覆う状態で、有機層５がパターン形成され、各有機層５を覆う共通層として陰極６が設けられた構成となっている。
【００７８】
これらの有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂのうち、特に青色発光素子１Ｂが上記図１を用いて説明した実施形態の有機電界発光素子（１）として構成されている。これに対して、赤色発光素子１Ｒおよび緑色発光素子１Ｇは、通常の素子構成であって良いが、表示装置に組み込んだ場合に、青色発光素子１Ｂとバランスが取れるような色度、発光効率、輝度半減寿命を有する素子が好ましい。
【００７９】
素子構造としては、青色発光素子１Ｂ（１）において、陽極４上に設けられた有機層５は、例えば陽極４側から順に、正孔輸送層５ａ、上記一般式（１）〜（３）、および上記構造式Ａ１〜構造式Ｃ７を用いて説明した新規オキサジアゾール誘導体を含有する青色の発光層５ｂ-B（５ｂ）、および電子輸送層５ｃを積層させている。
【００８０】
一方、赤色発光素子１Ｒおよび緑色発光素子１Ｇにおける有機層は、例えば陽極４側から順に、正孔輸送層５ａ、各色の発光層５ｂ-R，５ｂ-G、および電子輸送層５ｃをこの順に積層させている。
【００８１】
尚、各有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ（１）における発光層５ｂ-R，５ｂ-G、５ｂ-B（５ｂ）以外の層は、共通化しても良く、それぞれ適切に選択された材料を用いて構成しても良い。
【００８２】
そして、以上のように設けられた複数の有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ（１）を備えた表示装置１０においては、大気中の水分や酸素等による有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ（１）の劣化を防止するために、有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ（１）を覆う状態でフッ化マグネシウムや窒化シリコン膜（ＳｉＮx）からなる封止膜を基板２上に形成したり、有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ（１）に封止缶を被せて中空部を乾燥した不活性ガスでパージするか真空に引いた状態にすることが望ましい。
【００８３】
以上説明した構成の表示装置１０では、赤色発光素子１Ｒおよび緑色発光素子１Ｇと共に、上述したように新規オキサジアゾール誘導体を用いることによって駆動電圧が低く抑えられ、発光効率および青色発光の色純度が高く、かつ素子発光寿命が長くて信頼性の高い、色純度の良好な青色の波長領域の発光を得ることが可能な有機電界発光素子（１）を青色発光素子１Ｂとして組み合わせたことにより、色表現性の高いフルカラー表示を行うことが可能になる。
【００８４】
尚、以上の実施例においては、アクティブマトリックス型の表示装置に本発明を適用した実施形態を説明した。しかしながら、本発明の表示装置は、パッシブマトリックス型の表示装置への適用も可能であり、同様の効果を得ることができる。この場合、下部電極４は例えばストライプ状に形成され、上部電極６は例えば下部電極４のストライプと交差するストライプ状に形成される。そしてこれらの電極４−６の交差部において有機層５を挟持してなる部分に各有機電界発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ（１）が設けられることになる。
【００８５】
また、以上説明した本発明に係る表示装置１０は、図４に開示したような、封止された構成のモジュール形状のものをも含む。例えば、画素アレイ部である表示領域２ａを囲むようにシーリング部３１が設けられ、このシーリング部３１を接着剤として、透明なガラス等の対向部（封止基板３２）に貼り付けられ形成された表示モジュールが該当する。この透明な封止基板３２には、カラーフィルタ、保護膜、遮光膜等が設けられてもよい。尚、表示領域１２ａが形成された表示モジュールとしての基板２には、外部から表示領域１２ａ（画素アレイ部）への信号等を入出力するためのフレキシブルプリント基板３３が設けられていても良い。
【００８６】
≪適用例≫
また以上説明した本発明に係る表示装置は、図５〜図９に示す様々な電子機器、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置、ビデオカメラなど、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。以下に、本発明が適用される電子機器の一例について説明する。
【００８７】
図５は、本発明が適用されるテレビを示す斜視図である。本適用例に係るテレビは、フロントパネル１０２やフィルターガラス１０３等から構成される映像表示画面部１０１を含み、その映像表示画面部１０１として本発明に係る表示装置を用いることにより作成される。
【００８８】
図６は、本発明が適用されるデジタルカメラを示す図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。本適用例に係るデジタルカメラは、フラッシュ用の発光部１１１、表示部１１２、メニュースイッチ１１３、シャッターボタン１１４等を含み、その表示部１１２として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。
【００８９】
図７は、本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。本適用例に係るノート型パーソナルコンピュータは、本体１２１に、文字等を入力するとき操作されるキーボード１２２、画像を表示する表示部１２３等を含み、その表示部１２３として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。
【００９０】
図８は、本発明が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。本適用例に係るビデオカメラは、本体部１３１、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ１３２、撮影時のスタート／ストップスイッチ１３３、表示部１３４等を含み、その表示部１３４として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。
【００９１】
図９は、本発明が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。本適用例に係る携帯電話機は、上側筐体１４１、下側筐体１４２、連結部（ここではヒンジ部）１４３、ディスプレイ１４４、サブディスプレイ１４５、ピクチャーライト１４６、カメラ１４７等を含み、そのディスプレイ１４４やサブディスプレイ１４５として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。
【実施例】
【００９２】
＜オキサジアゾール誘導体：化合物Ｃ１の合成＞
オキサジアゾール誘導体として化合物Ｃ１を以下のようにして合成した。
【００９３】
先ず、下記合成式（1）を参照し、次のようにして中間体１，２を合成した。
【００９４】
【化５−１】
【００９５】
アルゴン雰囲気下において、6-ブロモ-2-ナフトエ酸メチル（102.5g，0.39mol)、ジフェニルアミン（68.7g，0.41mol)、酢酸パラジウム（0.87g，3.87mmol)、トリ-t-ブチルホスフィン（1.56g，7.73mmol)、およびナトリウムt-ブトキシド（40.9g，0.43mol)のトルエン混合溶液(1.6L)を、１００℃にて１７時間攪拌した。反応混合物をセライトで熱ろ過し、ろ液を減圧濃縮した。得られた濃縮物をシリカゲルカラム精製（１回目：トルエン、２回目：トルエン／ヘキサン＝１／２）し、中間体１（18.2g）と中間体２（50.2g）とを得た。
【００９６】
次に、下記合成式（２）を参照し、次のようにして中間体３を合成した。
【００９７】
【化５−２】
【００９８】
上記合成式（１）で得た中間体１（15.2g，43.0mmol)のメタノール混合液(760ml)に、６０℃にてヒドラジン１水和物（64.6g，1.29mmol)を加え、１５時間還流した。追加でヒドラジン１水和物（10g）を加え、２時間還流を行った。メタノール(約350ml)を留去し、水に注ぎ、酢酸エチルで分液を行った。有機層を水、食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下で濃縮を行った。スラリー状でろ過し、中間体３（13.5g，収率88%)を得た。
【００９９】
また、下記合成式（３）を参照し、次のようにして中間体５を合成した。
【０１００】
【化５−３】
【０１０１】
上記合成式（２）で得た中間体２（50.2g，0.13mol)のトルエン溶液(126ml)に、p-トルエンスルホン酸１水和物（1.21g，6.35mmol)を加え、１．５時間還流した。放冷後、そのままシリカゲルカラム精製（トルエン〜酢酸エチル／トルエン＝１／２）し、中間体４（12.5g，収率29%)を得た。
【０１０２】
その後、中間体４（12.5g，36.8mmol)のトルエン溶液(368ml)に、５０℃にて塩化チオニル（6.57g，55.2mmol)を加え、６０℃にて1時間攪拌後、さらに塩化チオニル（13.1g，0.11mol)を加え、７０℃にて1時間攪拌した。反応溶液をそのまま減圧下で濃縮し、数回トルエンを加えて濃縮して中間体５を得た。
【０１０３】
以上の後、下記合成式（４）を参照し、次のようにして中間体６を合成した。
【０１０４】
【化５−４】
【０１０５】
アルゴン雰囲気下において、上記反応式（２）で得た中間体３（13.0g，36.8mmol)の脱水ＤＭＡｃ溶液(73ml)に、上記反応式（３）で得た中間体５の脱水ＤＭＡｃ溶液(70ml)を５℃以下にて１０分かけて滴下した。氷冷のまま終夜攪拌した。ピリジン（5ml）を加え、さらに１時間攪拌後、水に注ぎ析出結晶をろ過した。得られた粗体をシリカゲルカラム精製（酢酸エチル／トルエン＝1／２）、再結晶（トルエン、酢酸エチル）を行い、中間体６（10.3g，収率41%)を得た。
【０１０６】
次いで、下記合成式（５）を参照し、次のようにして化合物Ｃ１を合成した。
【０１０７】
【化５−５】
【０１０８】
上記反応式（４）で得た中間体６（9.0g，13.3mmol)とオキシ塩化リン(90ml)の反応溶液を、８０℃にて２２時間攪拌した。そのまま過剰のオキシ塩化リンを留去し、水に注ぎ、トルエンで分液を行った。有機層を水、重曹水、食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧下濃縮を行った。濃縮残渣をシリカゲルカラム精製（１回目：トルエン、２回目：酢酸エチル／トルエン＝１／５０）を行い、化合物Ｃ１（7.5ｇ，収率75%）を得た。
【０１０９】
合成された化合物Ｃ１について測定した、１Ｈ−ＮＭＲチャートを図１０に示し、ＭＳスペクトルを図１１に示す。これらの結果から目的の化合物Ｃ１が得られたことが確認された。
【０１１０】
また、図１２には、化合物Ｃ１のジオキサン溶液中での蛍光・吸収スペクトルを示す。この図に示すように、合成された化合物は、吸収スペクトルのピーク波長が４０２ｎｍであるのに対して、蛍光スペクトルのピーク波長が４３８ｎｍであり、ストークスシフトの小さな吸収・蛍光スペクトルを示した。
【０１１１】
＜有機電界発光素子の作製＞
合成した化合物Ｃ１を用いて、次のように実施例１〜４の有機電界発光素子を作製した(図１参照）。
【０１１２】
先ず、膜厚が１９０ｎｍのＩＴＯ透明電極（陽極４）を有するガラス基板（ＩＴＯ基板）２を４枚用意し、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄した。このＩＴＯ基板を乾燥後、さらにＵＶ／オゾン処理を１０分間行った。次いで、これらのＩＴＯ基板４枚を蒸着装置の基板ホルダーに固定した後、蒸着槽を１．５×１０-4 Ｐａに減圧した。
【０１１３】
その後、ＩＴＯ透明電極上に、Bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl]benzidine（α-ＮＰＤ）を、蒸着速度０．２ｎｍ／ｓｅｃで６５ｎｍの厚さに蒸着し、正孔注入層を兼ねた正孔輸送層５ａを形成した。
【０１１４】
次いで、9,10-di-（2-naphthyl）anthracene（ＡＤＮ）をホストとし、先に合成した新規オキサジアゾール誘導体である化合物Ｃ１を発光性のゲスト材料とし、それぞれを異なる蒸着源から蒸着速度約０．２ｎｍ／ｓｅｃで３５ｎｍの厚さに共蒸着して発光層５ｂを形成した。この際、発光性ゲスト材料（化合物Ｃ１）のドーパント濃度が２．５体積％、５体積％、１０体積％、２０体積％になるように４種類の発光層５ｂを４枚のＩＴＯ基板に対して個別に形成した。
【０１１５】
次に、Ａｌｑ３を蒸着速度０．２ｎｍ／ｓｅｃで１５ｎｍの厚さに蒸着し、電子輸送層５ｃを形成した。
【０１１６】
その上に、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を０．１ｎｍの厚さに蒸着し、さらにマグネシウムと銀を蒸着速度約０．４ｎｍ／ｓｅｃで７０ｎｍの厚さに共蒸着（原子比９５：５）して陰極６を形成した。これにより、発光性ゲスト材料（化合物Ｃ１）のドーパント濃度が異なる実施例１〜４の有機電界発光素子１を作製した。
【０１１７】
＜比較例＞
上述した実施例の有機電界発光素子の作製手順において、発光層５ｂ中における発光性ゲスト材料を、以下に示す構造式（１）の有機材料（特許第３５２０８８０号：応用例２の材料）に換えたこと以外は、実施例と同様にして比較例１〜４の有機電界発光素子を作製した。この際、発光性ゲスト材料のドーパント濃度は、実施例と同様に、２．５体積％、５体積％、１０体積％、２０体積％の４種類とした。
【０１１８】
【化６】
【０１１９】
＜評価結果＞
実施例１〜４および比較例１〜４で作製した各有機電界発光素子について、１０ｍＡ／ｃｍ2で直流駆動した場合の初期発光特性（駆動電圧、色度座標、電流効率）と、１００ｍＡ／ｃｍ2で連続発光させた場合の輝度半減寿命を以下の表１に示す。
【０１２０】
【表１】
【０１２１】
上記表１より、ゲスト材料の各ドープ濃度において、実施例の方が比較例よりも、低駆動電圧であり、色度座標がＮＴＳＣ規格の青色の色度（x=0.14,y=0.08)に近くて色純度が高く、かつ電流効率も高い結果となった。さらに輝度半減寿命についても、実施例の方が比較例ほりも優れる結果となった。これにより、オキサジアゾール環とジアリールアミノ基の間にナフタレンを配した新規オキサジアゾール誘導体を発光層５ｂの発光性ゲスト材料として用いることで、有機電界発光素子における駆動電圧を低く抑え、高効率で色純度の高い青色発光を示す有機電界発光素子の提供が可能であることが確認された。
【０１２２】
また、実施例１〜４の有機電界発光素子のうち、新規オキサジアゾール誘導体を発光層中に１０％以下で添加した実施例１〜３では、カラーフィルター無しでもＮＴＳＣ規格に迫る色度が得られた。輝度半減寿命に関しては、ゲスト材料のドープ濃度が低い方が長寿命であり、実用上は２．５％以下が好ましいことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】実施形態の有機電界発光素子の断面図である。
【図２】実施形態の表示装置の回路構成の一例を示す図である。
【図３】実施形態の表示装置における主要部の断面構成の一例を示す図である。
【図４】本発明が適用される封止された構成のモジュール形状の表示装置を示す構成図である。
【図５】本発明が適用されるテレビを示す斜視図である。
【図６】本発明が適用されるデジタルカメラを示す図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。
【図７】本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。
【図８】本発明が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。
【図９】本発明が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。
【図１０】合成された化合物Ｃ１について測定した１Ｈ−ＮＭＲチャートである。
【図１１】合成された化合物Ｃ１について測定したＭＳスペクトルである。
【図１２】合成された化合物Ｃ１のジオキサン溶液中での蛍光・吸収スペクトルである。
【符号の説明】
【０１２４】
１…有機電界発光素子、１Ｒ…赤色発光素子、１Ｇ…緑色発光素子（緑色発光の有機電界発光素子）、１Ｂ…青色発光素子（青色発光の有機電界発光素子）、２…基板、４…陽極、５…有機層、５ａ…正孔輸送層、５ｂ…発光層、５ｃ…電子輸送層、６…陰極、１０…表示装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極の間に少なくとも発光層を挟持してなる有機電界発光素子において、
前記発光層が、下記一般式（１）で表されるオキサジアゾール誘導体を含有する
ことを特徴とする有機電界発光素子。
【化１】
ただし一般式（１）中、
Ａｒ1，Ａｒ2は、それぞれ独立に、アリール基、アリールオキシ基、複素環基またはアリールアミノ基を表し、互いに結合して環状構造を形成していても良く、
Ａｒ3は、アリール基または複素環基を表し、
Ａｒ1〜Ａｒ3の各基はさらに置換されていても良い。
【請求項２】
陽極と陰極の間に少なくとも発光層を挟持してなる有機電界発光素子において、
前記発光層が、下記一般式（２）で表されるオキサジアゾール誘導体を含有する
ことを特徴とする有機電界発光素子。
【化２】
ただし一般式（２）中のＡｒ4〜Ａｒ7は、
それぞれ独立に、アリール基、アリールオキシ基、または複素環基を表し、
各基はさらに置換されていても良く、隣接する基が互いに結合して環状構造を形成していても良い。
【請求項３】
陽極と陰極の間に少なくとも発光層を挟持してなる有機電界発光素子において、
前記発光層が、下記一般式（３）で表されるオキサジアゾール誘導体をとして含有する
ことを特徴とする有機電界発光素子。
【化３】
ただし一般式（３）中のＲ1〜Ｒ20は、
それぞれ独立に、水素原子、炭化水素基、炭化水素オキシ基、アリール基、アリールオキシ基、複素環基、アリールアミノ基、シアノ基、ニトロ基、水酸基、ハロゲン原子を表し、
各基のうち可能なものは、さらに置換されていても良く、隣接する基が互いに結合して環状構造を構成しても良い。
【請求項４】
陽極と陰極の間に少なくとも発光層を挟持してなる有機電界発光素子において、
前記発光層が、下記構造式Ｃ1のオキサジアゾール誘導体を含有する
ことを特徴とする有機電界発光素子。
【化４】
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の有機電界発光素子において、
前記発光層は、前記オキサジアゾール誘導体を発光性のゲスト材料として含有すると共に、薄膜での蛍光ピークが４４０ｎｍ以下に存在する有機材料をホスト材料として含有する
ことを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項６】
陽極と陰極との間に少なくとも発光層を挟持してなる有機電界発光素子を基板上に複数形成してなる表示装置において、
前記発光層が、下記一般式（１）で表されるオキサジアゾール誘導体を含有する
ことを特徴とする表示装置。
【化１】
ただし一般式（１）中、
Ａｒ1，Ａｒ2は、それぞれ独立に、アリール基、アリールオキシ基、複素環基、またはアリールアミノ基を表し、互いに結合して環状構造を形成していても良く、
Ａｒ3は、アリール基または複素環基を表し、
Ａｒ1〜Ａｒ3の各基はさらに置換されていても良い。
【請求項７】
陽極と陰極との間に少なくとも発光層を挟持してなる有機電界発光素子を基板上に複数形成してなる表示装置において、
前記発光層が、下記一般式（２）で表されるオキサジアゾール誘導体を含有する
ことを特徴とする表示装置。
【化２】
ただし一般式（２）中のＡｒ4〜Ａｒ7は、
それぞれ独立に、アリール基、アリールオキシ基、または複素環基を表し、
各基はさらに置換されていても良く、隣接する基が互いに結合して環状構造を形成していても良い。
【請求項８】
陽極と陰極との間に少なくとも発光層を挟持してなる有機電界発光素子を基板上に複数形成してなる表示装置において、
前記発光層が、下記一般式（３）で表されるオキサジアゾール誘導体を含有する
ことを特徴とする表示装置。
【化３】
ただし一般式（３）中のＲ1〜Ｒ20は、
それぞれ独立に、水素原子、炭化水素基、炭化水素オキシ基、アリール基、アリールオキシ基、複素環基、アリールアミノ基、シアノ基、ニトロ基、水酸基、ハロゲン原子を表し、
各基のうち可能なものは、さらに置換されていても良く、隣接する基が互いに結合して環状構造を構成しても良い。
【請求項９】
陽極と陰極との間に少なくとも発光層を挟持してなる有機電界発光素子を基板上に複数形成してなる表示装置において、
前記発光層が、下記構造式Ｃ1のオキサジアゾール誘導体を含有する
ことを特徴とする表示装置。
【化４】
【請求項１０】
請求項６〜９の何れか１項に記載の表示装置において、
前記発光層を備えた有機電界発光素子が、青色発光素子として複数の画素のうちの一部の画素に設けられている
ことを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の表示装置において、
前記基板上には、前記青色発光素子と共に、赤色発光性の有機電界発光素子および緑色発光性の有機電界発光素子が設けられている
ことを特徴とする表示装置。
【請求項１】
陽極と陰極の間に少なくとも発光層を挟持してなる有機電界発光素子において、
前記発光層が、下記一般式（１）で表されるオキサジアゾール誘導体を含有する
ことを特徴とする有機電界発光素子。
【化１】
ただし一般式（１）中、
Ａｒ1，Ａｒ2は、それぞれ独立に、アリール基、アリールオキシ基、複素環基またはアリールアミノ基を表し、互いに結合して環状構造を形成していても良く、
Ａｒ3は、アリール基または複素環基を表し、
Ａｒ1〜Ａｒ3の各基はさらに置換されていても良い。
【請求項２】
陽極と陰極の間に少なくとも発光層を挟持してなる有機電界発光素子において、
前記発光層が、下記一般式（２）で表されるオキサジアゾール誘導体を含有する
ことを特徴とする有機電界発光素子。
【化２】
ただし一般式（２）中のＡｒ4〜Ａｒ7は、
それぞれ独立に、アリール基、アリールオキシ基、または複素環基を表し、
各基はさらに置換されていても良く、隣接する基が互いに結合して環状構造を形成していても良い。
【請求項３】
陽極と陰極の間に少なくとも発光層を挟持してなる有機電界発光素子において、
前記発光層が、下記一般式（３）で表されるオキサジアゾール誘導体をとして含有する
ことを特徴とする有機電界発光素子。
【化３】
ただし一般式（３）中のＲ1〜Ｒ20は、
それぞれ独立に、水素原子、炭化水素基、炭化水素オキシ基、アリール基、アリールオキシ基、複素環基、アリールアミノ基、シアノ基、ニトロ基、水酸基、ハロゲン原子を表し、
各基のうち可能なものは、さらに置換されていても良く、隣接する基が互いに結合して環状構造を構成しても良い。
【請求項４】
陽極と陰極の間に少なくとも発光層を挟持してなる有機電界発光素子において、
前記発光層が、下記構造式Ｃ1のオキサジアゾール誘導体を含有する
ことを特徴とする有機電界発光素子。
【化４】
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の有機電界発光素子において、
前記発光層は、前記オキサジアゾール誘導体を発光性のゲスト材料として含有すると共に、薄膜での蛍光ピークが４４０ｎｍ以下に存在する有機材料をホスト材料として含有する
ことを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項６】
陽極と陰極との間に少なくとも発光層を挟持してなる有機電界発光素子を基板上に複数形成してなる表示装置において、
前記発光層が、下記一般式（１）で表されるオキサジアゾール誘導体を含有する
ことを特徴とする表示装置。
【化１】
ただし一般式（１）中、
Ａｒ1，Ａｒ2は、それぞれ独立に、アリール基、アリールオキシ基、複素環基、またはアリールアミノ基を表し、互いに結合して環状構造を形成していても良く、
Ａｒ3は、アリール基または複素環基を表し、
Ａｒ1〜Ａｒ3の各基はさらに置換されていても良い。
【請求項７】
陽極と陰極との間に少なくとも発光層を挟持してなる有機電界発光素子を基板上に複数形成してなる表示装置において、
前記発光層が、下記一般式（２）で表されるオキサジアゾール誘導体を含有する
ことを特徴とする表示装置。
【化２】
ただし一般式（２）中のＡｒ4〜Ａｒ7は、
それぞれ独立に、アリール基、アリールオキシ基、または複素環基を表し、
各基はさらに置換されていても良く、隣接する基が互いに結合して環状構造を形成していても良い。
【請求項８】
陽極と陰極との間に少なくとも発光層を挟持してなる有機電界発光素子を基板上に複数形成してなる表示装置において、
前記発光層が、下記一般式（３）で表されるオキサジアゾール誘導体を含有する
ことを特徴とする表示装置。
【化３】
ただし一般式（３）中のＲ1〜Ｒ20は、
それぞれ独立に、水素原子、炭化水素基、炭化水素オキシ基、アリール基、アリールオキシ基、複素環基、アリールアミノ基、シアノ基、ニトロ基、水酸基、ハロゲン原子を表し、
各基のうち可能なものは、さらに置換されていても良く、隣接する基が互いに結合して環状構造を構成しても良い。
【請求項９】
陽極と陰極との間に少なくとも発光層を挟持してなる有機電界発光素子を基板上に複数形成してなる表示装置において、
前記発光層が、下記構造式Ｃ1のオキサジアゾール誘導体を含有する
ことを特徴とする表示装置。
【化４】
【請求項１０】
請求項６〜９の何れか１項に記載の表示装置において、
前記発光層を備えた有機電界発光素子が、青色発光素子として複数の画素のうちの一部の画素に設けられている
ことを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の表示装置において、
前記基板上には、前記青色発光素子と共に、赤色発光性の有機電界発光素子および緑色発光性の有機電界発光素子が設けられている
ことを特徴とする表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−３１１４８０（Ｐ２００８−３１１４８０Ａ）
【公開日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５８７１１（Ｐ２００７−１５８７１１）
【出願日】平成１９年６月１５日（２００７．６．１５）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１５日（２００７．６．１５）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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