JP2000150168A - 耐熱性低抵抗正孔輸送材料および有機薄膜発光素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ガラス転移温度が高く、かつ有機薄膜発光素子
の駆動を低電圧化することができる耐熱性低抵抗正孔輸
送材料とそれを使用した有機薄膜発光素子を提供する。 【解決手段】少なくとも一対の電極間に一層以上の有機
薄膜層を介在して構成される有機薄膜発光素子におい
て、一般式［１］の耐熱性低抵抗正孔輸送材料を有機薄
膜層に含む。 【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】当発明は、耐熱性低抵抗正孔
輸送性材料およびキャリア輸送性有機薄膜と蛍光性有機
薄膜の積層により形成されたダイオード特性を有する有
機薄膜発光素子に関するものであり、薄型ディスプレイ
等に利用できる。

【０００２】

【従来の技術】有機薄膜発光素子は、イーストマン・コ
ダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇ等により記された特開昭５
９−１９４３９３号公報、特開昭６３−２６４６９２号
公報、特開昭６３−２９５６９５号公報、アプライド・
フィジックス・レター第５１巻第１２号第９１３頁（１
９８７年）、およびジャーナル・オブ・アプライドフィ
ジックス第６５巻第９号第３６１０頁（１９８９年）、
アプライド・フィジックス・レター第６９巻第１５号第
２１６０頁（１９９６年）、アプライド・フィジックス
・レター第７０巻第２号第１５２頁（１９９７年）、ア
プライド・フィジックス・レター第７０巻第１３号第１
６６５頁（１９９７年）また、大阪大学の城田等により
記されたアプライド・フィジックス・レター第６５巻第
７号第８０７頁（１９９４年）によれば、一般的には陽
極、有機正孔注入輸送層、有機発光層、陰極の順に構成
され、以下のように作られている。

【０００３】図１に示すように、まず、ガラスや樹脂フ
ィルム等の透明絶縁性の基板（１）上に、蒸着、イオン
プレーティング又はスパッタリング法等でインジウムと
スズの複合酸化物（以下ＩＴＯという）の透明導電性被
膜の陽極（２）が形成される。次にその上に２〜３層程
度の有機層からなる５０〜１００ｎｍ程度の厚さの有機
正孔注入輸送層（３）が形成される。

【０００４】例えば、まず銅フタロシアニン（以下Ｃｕ
Ｐｃと略す）の層が形成された後、４，４' ，４" −ト
リス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミ
ノ］トリフェニルアミン（ガラス転移温度７５℃；以下
ｍ−ＭＴＤＡＴＡと略す）、あるいは、下記化４で示す
Ｎ，Ｎ' −ジフェニル−Ｎ，Ｎ" −ビス（３−メチルフ
ェニル）−１，１' −ビフェニル−４，４' −ジアミン
（ガラス転移温度６７℃；以下ＴＰＤと略す）、あるい
は、下記化５で示す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（ガラス転移温度９６℃；以下ＮＰＤと
略す）や下記化６で示す１，１−ビス（４−ジ−ｐ−ト
リルアミノフェニル）シクロヘキサン（ガラス転移温度
９１℃；以下ＢＴＡＰＣＨと略）等のテトラアリールジ
アミンの層が１〜２層蒸着で積層される。

【０００５】

【化４】

【０００６】

【化５】

【０００７】

【化６】

【０００８】次に有機正孔注入輸送層（３）上にトリス
（８−キノリノラート）アルミニウム（以下Ａｌｑと略
す）等の有機蛍光体を５０〜１００ｎｍ程度の厚さで蒸
着し、有機発光層（４）を形成する。

【０００９】次に陰極（６）としてＭｇ：Ａｇ、Ａｇ：
Ｅｕ、Ｍｇ：Ｃｕ、Ｍｇ：Ｉｎ、Ｍｇ：Ｓｎ等の合金を
共蒸着法により２００ｎｍ程度蒸着する。

【００１０】より電子注入効率を上げるために０．５ｎ
ｍ程度のフッ化リチウムや酸化リチウム等の層を電子注
入層（５）として有機発光層（４）と陰極（６）間に形
成することも行われる。

【００１１】以上のように作られた素子は、透明電極側
を陽極として直流低電圧を印加することにより発光層に
正孔と電子が注入され、その再結合により発光する。

【００１２】陰極にＭｇ：Ａｇ合金を用いた発光素子で
は、７〜１５Ｖ程度の直流電圧印加で１０００ｃｄ／ｍ
² 以上の輝度が得られる。

【００１３】有機発光層中にクマリン系、ピラン系、ジ
メチルキナクリドン等の蛍光量子収率の高い蛍光色素を
共蒸着等の方法でドーピングすれば、発光輝度はさらに
２倍以上に高められることも知られている。

【００１４】正孔輸送材料として通常用いられるＣｕＰ
ｃは耐熱性が高い。また固体膜のイオン化エネルギー
（Ｉｐ）が約５．２ｅＶと小さいため、仕事関数が４．
６〜５．０ｅＶ程度のＩＴＯとのエネルギーギャップが
小さく正孔注入効率は良く、正孔注入に対する安定性も
高い。

【００１５】しかし、可視光線波長領域の吸収が大で光
の取り出し効率が低い、結晶性が強く凸凹な膜に成り易
く、素子がショートし易い等の問題があった。

【００１６】ｍ−ＭＴＤＡＴＡは、非晶質で透明な平滑
な膜が得られ、Ｉｐが約５．２ｅＶと小さく、正孔注入
輸送能力が高い。

【００１７】しかし、ｍ−ＭＴＤＡＴＡはガラス転移温
度が７５℃と低いため、封止等の素子作製中基板温度上
昇や素子の駆動中の発熱や高温になる場所での使用で結
晶化し素子が劣化しやすい問題もあった。

【００１８】また、ＴＰＤ、ＮＰＤ、ＢＴＡＰＣＨは、
非晶質で透明で平滑な蒸着膜が得られる。

【００１９】しかし、ガラス転移温度が１００℃以下で
あるため耐熱性に問題があり、Ｉｐが約５．４〜５．７
ｅＶ程度と大きく正孔注入輸送能力がやや低く素子の駆
動電圧が高くなる問題があった。

【００２０】そこで、ガラス転移温度が高く耐熱性が高
く、かつ正孔注入効率が高く発光素子の低電圧駆動が可
能な新たな正孔注入輸送材料が求められている。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの問
題点を解決するためになされたものであり、その課題と
するところは、高いガラス転移温度を持ち、有機薄膜発
光素子の低電圧駆動を可能とする新規な耐熱性低抵抗正
孔輸送材料を提供し、高輝度で安定発光可能な有機薄膜
発光素子を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明において、前記課
題を解決するための正孔注入輸送材料は一般式［１］で
示した構造を有する正孔輸送材料であり、具体例として
は、化２または化３で示す化合物を提供する。また、少
なくとも有機発光層を含む１層以上の有機薄膜層を介在
して構成される有機薄膜発光素子において、前記構造の
正孔輸送材料を有機薄膜層中に有することを特徴とする
有機薄膜発光素子を提供するものである。

【００２３】以下に、本発明の有機薄膜発光素子の構成
を、図１〜４に基いて説明する。図１は、本発明におけ
る有機薄膜発光素子を、基板（１）上に陽極（２）、正
孔注入輸送層（３）、有機発光層（４）、電子注入層
（５）、陰極（６）、封止層（７）の順に構成し、接着
性材料（８）にて封止板（９）を接着して密封した場合
の例である。

【００２４】図２は、正孔注入輸送層が２層構成の場合
であり、第１正孔注入輸送層（１０）は好ましくは第２
正孔注入輸送層材料（１１）と陽極の間のＩｐの正孔注
入輸送材料を用いる。

【００２５】図３は、さらに正孔注入効率、発光効率を
高める等の目的で正孔注入輸送層を３層構成にした場合
である。第３正孔注入輸送層（１２）は、好ましくは第
２正孔注入輸送層材料と発光層材料の間のＩｐを持ち、
発光層とエキサイプレックスを形成したり、電荷を蓄積
して発光効率を低下させるようなことの少ない正孔注入
輸送材料を積層する。

【００２６】図４は、有機発光層（４）上に電子輸送層
（１３）を積層した場合の例である。なお、同様の構成
を基板上に陰極から逆の順に構成することもできる。

【００２７】本発明における一般式［１］で表せる正孔
輸送材料は正孔注入輸送層（３）、第１正孔注入輸送層
（１０）、第２正孔注入輸送層（１１）または第３正孔
注入輸送層（１２）の少なくとも一層以上に用いること
ができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき
説明する。基板（１）としては、ガラスやポリエーテル
スルホン等のプラスチックフィルムなどの透明絶縁性材
料が使用可能である。基板（１）には、コントラストや
耐性向上のため着色したり、円偏光フィルター、多層膜
反射防止フィルター、紫外線吸収フィルター、有機また
は無機顔料からなるＲＧＢカラーフィルター、蛍光波長
変換フィルター、シリカコーティング層等を内外面に設
けても良い。また、光取り出し効率を向上させたりるた
め、外面を粗面にしても良い。

【００２９】陽極（２）としては、基板（１）上にＩＴ
Ｏや酸化亜鉛インジウムまたは酸化亜鉛アルミニウム、
酸化錫のような透明導電性物質を真空蒸着やイオンプレ
ーティングまたはスパッタリング法等で単層または多層
で被覆した微結晶または非晶質の透明導電膜、または低
抵抗化のため１０ｎｍ程度の厚さの銀や銅または銀と銅
の合金をＩＴＯ、酸化亜鉛インジウム、酸化チタン、酸
化錫等の非晶質または微結晶透明導電膜で挟んだ構造の
透明導電膜が使用できる。

【００３０】通常、表面抵抗１〜５０Ω／□、可視光線
透過率５０％以上の透明電極を用いることが望ましい。

【００３１】その他、金やプラチナを薄く蒸着した半透
明電極やポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン
等の導電性高分子を被覆した半透明電極等も用いること
ができる。

【００３２】しかし、別の場合には、陽極（２）は不透
明で、陰極（５）を透明電極もしくは半透明電極とする
こともできる。

【００３３】その際の陽極（２）としては、仕事関数の
値の大きい金、プラチナ、パラジウム、ニッケル等の金
属板、単結晶シリコン、ガリウムリン等の化合物半導体
ウエハー等の仕事関数が４．６ｅＶ以上の半導体基板、
もしくはそれらの金属や非晶質または多結晶性のシリコ
ンや炭化シリコン膜、不透明な導電性高分子膜を絶縁性
の基板（１）上に被覆したものを使用する。陰極金属層
は一部を１０ｎｍ程度以下の厚さにすれば透光性とする
ことができる。

【００３４】陰極（５）も不透明であれば、有機発光層
（４）の少なくとも一端が透明である必要がある。次に
有機正孔注入輸送層（３）を陽極（２）上に形成する。

【００３５】本発明の有機薄膜発光素子は、正孔注入輸
送層に、一般式［１］で示す耐熱性低抵抗正孔輸送材料
を含む層を用いることができる。ここで、一般式［１］
中のＡ₁ 、Ａ₂ は、フェニル基、ｍ−トリル基、ｐ−ト
リル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基等のベンゼン
環、ナフタレン環を有する基である。

【００３６】一般式［１］で示す耐熱性低抵抗正孔輸送
材料は、一つのテトラアリール置換ｐ−フェニレンジア
ミン構造を分子中心に持つため５．３ｅＶの小さいＩｐ
を実現している。かつ、すべてのＮ原子が２つ以上のナ
フチル基を含むアリール基とビフェニル基で置換された
剛性の高い３次元的分子構造を持つ為、１２０℃以上の
高いガラス転移温度の非晶質な膜を形成することができ
る。なお、一般式［１］中のＡ₁ 、Ａ₂ のベンゼン環、
ナフタレン環を有する基に、更に、メチル基、ｔ−ブチ
ル基等の電子供与基で置換してＩＰを小さくしたり、ト
リフルオロメチル基、シアノ基、フッ素等の電子吸引基
で置換してＩＰを大きくしたりすることも可能である。

【００３７】一般式［１］で示される正孔輸送材料の具
体例としては、化２、化３で示される化合物があげられ
る。

【００３８】化２で示される化合物は、ガラス転移温度
１２７℃（ＤＳＣで２０℃／ｍｉｎの昇温速度で測
定）、仕事関数５．３ｅＶ、エネルギーギャップ２．９
５ｅＶで、ガラス転移温度が高いため結晶化し難く平滑
で透明な蒸着膜となる。

【００３９】化２で示される化合物の合成法は、Ｎ−
（４’−ヨードビフェニル−４−イル）−Ｎ−（ｍ−ト
リル）アニリンとビス（４−メチルフェニル）アミンと
Ｎ，Ｎ’−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン
をウルマン反応させることにより得られる。

【００４０】同様にＮ−（４’−ヨードビフェニル−４
−イル）−Ｎ−（１−ナフチル）アニリンとビス（４−
メチルフェニル）アミンとＮ，Ｎ’−ジ−２−ナフチル
−ｐ−フェニレンジアミンから化３で示される化合物も
得られる。

【００４１】その他、ウルマン反応に代えてＰｄ／ター
シャリーブチルホスフィンを用いた反応でも同様に合成
することができる。

【００４２】化３で示される化合物は、ガラス転移温度
１５７℃（ＤＳＣで２０℃／ｍｉｎの昇温速度で測
定）、仕事関数５．３ｅＶ、エネルギーギャップ２．９
５ｅＶで、ガラス転移温度が高いため結晶化し難く平滑
で透明な蒸着膜となる。

【００４３】化２、化３で示す化合物は、シンナモイル
アルデヒド等の架橋性基を有するアルデヒド化合物とｐ
−トルエンスルホン酸等の酸触媒下重合させ架橋性官能
基を導入後、光と熱で架橋することによりさらに耐熱
性、耐溶剤性を高めることができる。

【００４４】正孔注入輸送層は陽極と発光層間の各層の
Ｉｐの値の段差を０．５ｅＶ以下に小さくし正孔注入効
率の向上、正孔注入輸送層材料と発光層材料とのエキサ
イプレックス形成防止、層間の密着性向上、劣化防止、
色調の調整などの目的で、一般式［１］で表せる正孔注
入輸送材料と一般式［１］で表せる以外の正孔注入輸送
材料を１層〜２層程度重ねて用いることができる。

【００４５】一般式［１］で表せる以外の低抵抗正孔注
入輸送材料の例としては、化４〜化６の化合物、ＣｕＰ
ｃや塩素化銅フタロシアニン、テトラ（ｔ−ブチル）銅
フタロシアニン等の金属フタロシアニン類および無金属
フタロシアニン類や銅ナフタロシアニン等の金属ナフタ
ロシアニン類および無金属ナフタロシアニン類、また、
Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン、ピロロピロール化合
物、その他電子写真感光体に用いられるキャリア輸送材
料等が上げられる。

【００４６】この際に各層は真空蒸着法、または有機溶
媒に溶かしてスピンコート法、ディップコート法、ロー
ルコート法等材料に応じて各種の製膜方法を適用するこ
とができる。

【００４７】正孔注入輸送層の膜厚は通常５〜１００ｎ
ｍ程度に形成されるが、標準カロメル電極に対して、酸
化還元電位が＋０．５〜＋１．５Ｖのアクセプターを添
加し膜の抵抗率を１／１０程度に下げた場合には１μｍ
程度の膜厚にすることも可能である。

【００４８】次に、正孔注入輸送層（３）上に有機発光
層（４）を形成する。

【００４９】有機発光層（４）は、可視領域に強い蛍光
を有する任意の蛍光体を１種以上含む層である。固体状
態で強い蛍光があり平滑な膜を形成でき、成膜性が良い
場合には蛍光体のみで有機発光層（４）を形成可能であ
るが、固体状態で蛍光が消光したり、平滑な膜を形成で
きない場合には正孔注入輸送材料または電子注入輸送材
料中、または他のホスト蛍光体中にドーピングまたは適
当な樹脂バインダー中に適当な濃度に分散させて用いる
ことができる。

【００５０】蛍光体の例としては、アントラセン、ピレ
ン、コロネン、ペリレン、ルブレン、１，１，４，４−
テトラフェニルブタジエン、アリール基としてトリル
基、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、２−アン
トリル基、４’−ジアリールアミノ−１，１’−ビフェ
ニル−イル基等を有する９，１０−ビス（アリール）−
２−ジフェニルアミノアントラセン、９，１０−ビス
（アリール）−２，６−ビス（ジフェニルアミノ）アン
トラセン等の９，１０−ビス（アリール）アントラセン
誘導体、９，１０−ビス（アリール）ベンゾアントラセ
ン 、Ａｌｑ、トリス（５−フルオロ−８−キノリノラ
ート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−５−ト
リフルオロメチル−８−キノリノラート）アルミニウム
錯体、トリス（４−メチル−５−シアノ−８−キノリノ
ラート）アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−ト
リフルオロメチル−８−キノリノラート）［４−（４−
シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、ビ
ス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）
［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニ
ウム錯体、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリ
ノラート）ベリリウム錯体（以下ＢｅＢｑと略）、１，
２，３，４−テトラフェニルシクロペンタジエン、ペン
タフェニルシクロペンタジエン、ポリ−２，５−ジヘプ
チルオキシ−ｐ−フェニレンビニレン、Ｎ，Ｎ’- ジア
リール置換ピロロピロール化合物、Ｎ，Ｎ’−ジメチル
キナクリドン、４−ジシアノメチリデン−２−（ｐ−ジ
アリールアミノスチリル）クロモン、４−ジシアノメチ
レン−２−フェニル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリ
ル）−４Ｈ−ピラン、ジアルコキシＳｉクロリン誘導
体、その他市販カタログに記載のクマリン系等の各種レ
ーザー色素やケミカルルミネッセンス用色素、蛍光増白
剤用色素等があげられる。

【００５１】これらの有機発光層材料の成膜方法は真空
蒸着法、または有機溶媒に溶かしてスピンコート法、デ
ィップコート法、ロールコート法等材料に応じて各種の
製膜方法を適用することができる。

【００５２】また、有機発光層（４）中の蛍光層は、発
光波長変換、発光波長拡大、発光効率向上等のために、
２層以上積層してもよく、そのうちの一方は赤外域また
は紫外域に蛍光を示すものであってもよい。

【００５３】有機発光層（４）の膜厚は、単層または多
層に形成する場合においても通常５〜１００ｎｍ以下で
ある。

【００５４】次に、有機発光層（４）上に電子輸送層
（１３）を積層する場合、電子輸送材料の好ましい条件
は、電子移動度が大きく、ＬＵＭＯのエネルギーレベル
が有機発光層材料のＬＵＭＯのエネルギーレベルと同程
度から陰極材料のフェルミレベル（仕事関数）の間にあ
ることであり、成膜性が良いことである。さらに望むべ
くは仕事関数が有機発光層材料より０．７ｅＶ以上大き
く、正孔ブロック性能が高いことである。

【００５５】さらに陽極（２）が不透明で、透明もしく
は半透明の陰極（６）から光を取り出す構成の素子にお
いては、少なくとも有機発光層材料の蛍光波長領域にお
いて実質的に透明である必要がある。

【００５６】有機電子輸送層の例としては、ＡｌｑやＢ
ｅｂｑ、化７で示す化合物、その他、炭化シリコン、ア
モルファスシリコン、酸化シリコン、硫化亜鉛、酸化亜
鉛等の無機半導体の膜や半導体超微粒子のポリマー分散
膜があげられる。

【００５７】

【化７】

【００５８】また、ホスト発光母体中にゲスト発光体を
ドーピングして発光層を形成した場合には、ホスト発光
母体のみの層を電子輸送層として用いることも可能であ
る。

【００５９】電子輸送層（１３）の成膜方法は、スピン
コート法等の方法で塗布、または真空蒸着法、ＣＶＤ
法、累積膜法等の方法により行なわれ、通常１０ｎｍ〜
１μｍの厚さに単層、または多層で成膜される。

【００６０】次に陰極（６）を有機発光層（４）または
電子輸送層（１３）上に形成する。

【００６１】陰極は、電子注入を効果的に行なうために
有機発光層（４）または電子輸送層（１３）と接する面
に電子注入層（５）として０．５ｎｍ〜１０ｎｍ程度の
膜厚のＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｅ
ｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｙｂ等の低仕事関数金属を１種以上含む
金属層を形成するか、０．５〜１ｎｍ程度の膜厚の沸化
Ｌｉ、沸化Ｍｇ、酸化Ａｌ、酸化Ｍｇ、酸化Ｃａ等の電
子注入層を形成し、その上面により安定で低抵抗なＡ
ｇ、Ａｌ、Ｃｕ等の成分を主とした金属層が形成され
る。

【００６２】陰極の形成方法は、材料に応じて、抵抗加
熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプ
レーティング法を用いたり、合金ターゲットを用いてス
パッタリング法により陰極を成膜するこができる。

【００６３】陰極（６）を多成分合金で形成する場合
は、抵抗加熱法により１０^-5Ｔｏｒｒオーダー以下の真
空度の下で成分ごとに別々の蒸着源から水晶振動子式膜
厚計でモニターしながら共蒸着することにより行うこと
ができる。

【００６４】陰極の厚さは、保護および導電補助層を含
めて１０〜１μｍ程度の膜厚で形成される。

【００６５】次に素子の有機層や電極の酸化を防ぐため
に素子上に封止層（７）を形成する。封止層（７）は、
陰極（６）の形成後直ちに形成する。封止層材料の例と
しては、ＳｉＯ₂ 、ＳｉＯ、ＧｅＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、
Ａｌ₂ Ｏ₃ 、Ｂ₂ Ｏ₃ 、ＴｉＯ₂ 、ＺｎＯ、ＳｎＯ等の
酸化物（１酸化物は多少化学量論比からずれていること
もある）、ＭｇＦ₂ 、ＬｉＦ、ＢａＦ₂ 、ＡｌＦ₃ 、Ｆ
ｅＦ₃ 等の沸化物、ＺｎＳ：ＳｉＯ₂ （８：２）混合膜
等のガスおよび水蒸気バリアー性の高い無機化合物等が
上げられ、これらを単体または複合化、または多層化し
て蒸着法、反応性蒸着法、ＣＶＤ法、スパッタリング
法、イオンプレーティング法等により０．１〜２μｍ程
度成膜する。さらにパリレンの有機ＣＶＤ膜を１〜２０
μｍ程度成膜し保護膜としてもよい。

【００６６】陰極の酸化防止のために、封止層中、また
は封止層に接する面上にＬｉ等のアルカリ金属とＣａ、
Ｍｇ等のアルカリ土類金属との合金層を設けゲッターと
するか、封止用無機化合物とそれらの金属との混合層を
設けてもよい。

【００６７】さらに、湿気の浸入を防ぐために、ハーメ
チックシールによりＥＬ素子の基板を真空中で密封する
か、市販の低吸湿性の光硬化性接着剤、エポキシ系接着
剤、シリコーン系接着剤、架橋エチレン−酢酸ビニル共
重合体接着剤シート等の接着性樹脂や低融点ガラス等の
接着材料（８）を用いて、ガラス板等の封止板（９）の
周囲または全面を接着し密封する。ガラス板以外にも、
金属板、プラスチック板等を用いることもできる。接着
材料（８）中にシリカゲルやゼオライト、酸化バリウ
ム、カルシア、アルミナ等の粉末乾燥剤を混合しておい
ても良いし、封止層（７）上や封止板（９）の内面にシ
リカゲルやゼオライト、酸化バリウム、アルミナ、カル
シア等の乾燥剤やアルカリ金属やアルカリ土類金属、希
土類などからなるゲッター材の層を形成しておいても良
い。

【００６８】以上のように構成した有機薄膜発光素子
は、有機正孔注入輸送層（３）側を正として電源（１
４）にリード線（１５）で接続し直流電圧を印加するこ
とにより発光するが、交流電圧を印加した場合にも正孔
注入輸送層（３）側の電極が正に電圧印加されている間
は発光する。

【００６９】本発明による有機薄膜ＥＬ素子を基板上に
２次元に配列することにより文字や画像を表示可能な薄
型ディスプレーを作ることができる。

【００７０】さらに赤、青、緑の３色の発光素子を２次
元に配列するか、白色発光素子とカラーフィルターを組
み合わせてカラーディスプレー化も可能である。

【００７１】また、赤青緑のストライプ状の発光素子を
多数並べ、フィールドシーケンシャル方式の液晶ディス
プレイの３色バックライトとしての利用や、３３ｍ秒以
下の時間で各色を順に発光させ、各色の発光時間の割合
を調節することにより発光色可変のライトとすることも
できる。

【００７２】

【実施例】＜実施例１＞ 化合物（化２）の合成 ２．０ｇ（５．５５ｍｍｏｌ）のＮ，Ｎ’−ジ−２−ナ
フチレンジアミン ５．２ｇ（１１．１ｍｍｏｌ）のＮ
−（４’−ヨードビフェニル−４−イル）−Ｎ−（ｍ−
トリル）アニリン、１．２８ｇ（１４．３ｍｍｏｌ）の
ナトリウム−ｔｅｒ−ブトキシド、及び予め乾燥したキ
シレン２０ｍｌをマグネチックスターラー、リービッヒ
冷却管、窒素導入管のついた５０ｍｌの三口丸底フラス
コに入れた。１２０℃まで昇温し、２．４９ｍｇ（０．
０１ｍｍｏｌ）の酢酸パラジウム及び０．４４ｍｌ
（０．０４４ｍｍｏｌ）のｔ−ブチルフォスフィンのト
ルエン溶液を加え、３時間反応を行った。放冷後、２０
ｍｌの蒸留水を加え無機塩類を除去した。反応液を多量
のヘキサンに投入し沈殿物を濾取し、トルエン−ヘキサ
ンで再沈精製し、化２を３．８ｇ（収率６７％）得た。

【００７３】化２をフーリエ変換赤外分光光度計を用い
ＫＢｒ法により測定した赤外線吸収スペクトルを図５に
示す。ここで、波数２３００〜２４００／ｃｍの吸収は
空気中の二酸化炭素により、波数３１００〜３７００／
ｃｍのブロードな吸収は水分による。

【００７４】＜実施例２＞ 化合物（化３）の合成 窒素雰囲気下、ジイソプロピルベンゼン１５ｍｌに、Ｎ
−（４’−ヨードビフェニル−４−イル）−Ｎ−（１−
ナフチル）アニリン ２．０ｇ（４ｍｍｏｌ）、Ｎ，
Ｎ’−ジ−２−ナフチレンジアミン ０．５８ｇ（１．
６ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム０．５６ｇ（４ｍｍｏ
ｌ）、銅粉０．２６ｇ（４ｍｍｏｌ）を加えＴＬＣで確
認しながらアミンが完全に消費されるまで７２時間１７
３℃で撹拌を行った。反応混合物をＴＨＦで抽出後、濃
縮し、トルエンにてスラリーを洗浄し濾取して、化３を
０．５２ｇ（収率２８．３％）得た。

【００７５】化３をフーリエ変換赤外分光光度計を用い
ＫＢｒ法により測定した赤外線吸収スペクトルを図６に
示す。ここで、波数２３００〜２４００／ｃｍの吸収は
空気中の二酸化炭素により、波数３１００〜３７００／
ｃｍのブロードな吸収は水分による。

【００７６】＜実施例３＞ 有機薄膜発光素子の製造 透明絶縁性の基板（１）として、厚さ１．１ｍｍの青板
ガラス板上にスパッタリング法で成膜した１７０ｎｍの
ＩＴＯをエッチングしパターニングした後、使用前に水
洗し、イソプロピルアルコール蒸気で乾燥し陽極（２）
とした。正孔注入輸送層は、第１正孔注入輸送層（１
０）としてＣｕＰｃを１０ｎｍ、第２正孔注入輸送層
（１１）として、化２で表す化合物を３０ｎｍ、第３正
孔注入輸送層（１２）としてＮＰＤを１０ｎｍそれぞれ
順に真空蒸着した。

【００７７】次に、有機発光層（４）としてＡｌｑを５
０ｎｍ蒸着し、その上面に電子注入層（５）としてＬｉ
Ｆを０．５ｎｍ蒸着し、陰極（６）としてＡｌを１６０
ｎｍ蒸着した。

【００７８】最後に、封止層（７）としてＧｅＯを０．
８μｍ蒸着後、ガラス封止板（９）を光硬化性樹脂
（８）で接着し密封した。

【００７９】この素子は１２Ｖの直流電圧で黄緑色７２
０００ｃｄ／ｍ² の安定な発光をした。

【００８０】＜実施例４＞ 有機薄膜発光素子の製造 実施例３の第２正孔注入輸送層（１１）の化２に代えて
化３を用いた以外実施例３と同様に素子を作製した。

【００８１】この素子は１３Ｖの直流電圧で黄緑色６０
３００ｃｄ／ｍ² （電流密度1750mA/cm ² ）の安定な発
光をした。

【００８２】２０ｍＡ／ｃｍ² 定電流駆動（初期輝度約
１０００ｃｄ／ｍ² ）を行ったところ輝度半減時間は約
６００時間であった。

【００８３】＜実施例５＞ 有機薄膜発光素子の製造 実施例３の第２正孔注入輸送層（１１）として化２で表
す化合物を４０ｎｍとし、第３正孔注入輸送層（１２）
を省いた以外は実施例３と同様に素子を作製した。

【００８４】この素子は１３Ｖの直流電圧で黄緑色３９
０００ｃｄ／ｍ² （電流密度1430mA/cm²）の安定な発光
をした。

【００８５】＜比較例１＞実施例３の第２正孔注入輸送
層（１１）の化２で表す化合物を省き、第３正孔注入輸
送層（１２）のＮＰＤを第２正孔注入輸送層（１１）と
して４０ｎｍ蒸着した以外は実施例３と同様に素子を作
製した。

【００８６】この素子は１３Ｖの直流電圧で黄緑色１３
６００ｃｄ／ｍ² （電流密度248mA/cm² ）の輝度で発光
した。２０ｍＡ／ｃｍ² 定電流駆動したところ、輝度半
減時間は約２２５時間であった。

【００８７】

【発明の効果】以上による本発明の耐熱性低抵抗正孔輸
送材料は、耐熱性が高く、仕事関数が小さく正孔注入輸
送特性に優れるので、有機薄膜発光素子に用いた場合、
より高輝度で安定なＥＬ発光が得られるという優れた効
果がある。

【００８８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機薄膜発光素子の断面の構造の一例
を示す説明図である。

【図２】本発明の有機薄膜発光素子の断面の構造の一例
を示す説明図である。

【図３】本発明の有機薄膜発光素子の断面の構造の一例
を示す説明図である。

【図４】本発明の有機薄膜発光素子の断面の構造の一例
を示す説明図である。

【図５】本発明の一実施例による化２の赤外線吸収スペ
クトル図である。

【図６】本発明の一実施例による化３の赤外線吸収スペ
クトル図である。

【符号の説明】

１…基板 ２…陽極 ３…正孔注入輸送層 ４…有機発光層 ５…電子注入層 ６…陰極 ７…封止層 ８…接着材料 ９…封止板 １０…第１正孔注入輸送層 １１…第２正孔注入輸送層 １２…第３正孔注入輸送層 １３…電子輸送層 １４…電源 １５…リード線 １６…陰極取り出し口

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H068 AA20 BA14 BA64 FA06 3K007 AB02 AB03 AB04 AB06 AB11 AB14 BB01 BB06 CA01 CA06 CB01 DA00 DA01 DB03 EB00 FA01 FA03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一般式［１］で示される構造の耐熱性低抵
   抗正孔輸送材料。 【化１】 （ここで、Ａ₁ ，Ａ₂ はトリル基、フェニル基、ナフチ
   ル基等のベンゼン環、ナフタレン環を有する基から独立
   に選ばれる。）
2. 【請求項２】前記一般式［１］で示される構造の耐熱性
   低抵抗正孔輸送材料が、下記化２で示される化合物であ
   ることを特徴とする請求項１記載の耐熱性低抵抗正孔輸
   送材料。 【化２】
3. 【請求項３】前記一般式［１］で示される構造の耐熱性
   低抵抗正孔輸送材料が、下記化３で示される化合物であ
   ることを特徴とする請求項１記載の耐熱性低抵抗正孔輸
   送材料。 【化３】
4. 【請求項４】少なくとも対向する一対の電極間に有機発
   光層を含む１層以上の有機薄膜層を介在して構成される
   有機薄膜発光素子において、請求項１〜３に記載の耐熱
   性低抵抗正孔輸送材料を有機薄膜層中に有することを特
   徴とする有機薄膜発光素子。