JP2000156290A - 有機el素子 - Google Patents

有機el素子

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JP2000156290A
JP2000156290A JP10344939A JP34493998A JP2000156290A JP 2000156290 A JP2000156290 A JP 2000156290A JP 10344939 A JP10344939 A JP 10344939A JP 34493998 A JP34493998 A JP 34493998A JP 2000156290 A JP2000156290 A JP 2000156290A
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鉄司 井上
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動電圧が低く、高効率で、信頼性の高い有
機EL素子を提供する。 【解決手段】 本発明の有機EL素子は、この陽極上に
直接設けられた発光帯と、陰極とを有し、上記発光層
が、テトラアリールフェニレンジアミン誘導体と、蛍光
性物質とを含有する。または、本発明の有機EL素子
は、陽極と、この陽極上に直接設けられた発光帯と、陰
極とを有し、上記発光層が、ポリチオフェンまたはチオ
フェン誘導体と、蛍光性物質とを含有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機EL(電界発
光)素子に関する。
【0002】
【従来の技術】有機EL素子は、蛍光性有機化合物を含
む薄膜を陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、薄膜に電子
および正孔を注入して再結合させることにより、励起子
(エキシトン)を生成させ、このエキシトンが失活する
際の光の放出(蛍光・燐光)を利用して発光する素子で
ある。
【0003】有機EL素子は、10V以下の低電圧で1
00〜100,000cd/m2 程度の高輝度の面発光が可
能である。また、蛍光物質の種類を選択することによ
り、青色から赤色までの発光が可能である。
【0004】一方、有機EL素子の問題点は、発光寿命
が短く、保存耐久性、信頼性が低いことであり、この原
因としては、
【0005】(1)有機化合物の物理的変化 (結晶ドメインの成長などにより界面の不均一化が生
じ、素子の電荷注入能の劣化・短絡・絶縁破壊の原因と
なる。特に分子量500以下の低分子化合物を用いると
結晶粒の出現・成長が起こり、膜性が著しく低下する。
また、陽極に用いられるITO等の界面が荒れていて
も、顕著な結晶粒の出現・成長が起こり、発光効率の低
下や、電流のリークを起こし、発光しなくなる。また、
部分的非発光部であるダークスポットの原因にもな
る。)
【0006】(2)陰極の酸化・剥離 (電子の注入を容易にするために、陰極には仕事関数の
小さな金属としてNa・K・Li・Mg・Ca・Al等
が用いられてきたが、これらの金属は大気中の水分や酸
素と反応したり、有機層と陰極との剥離が起こり、電荷
注入ができなくなる。特に、高分子化合物などを用い、
スピンコートなどで成膜した場合、成膜時の残留溶媒・
水分や分解物が電極の酸化反応を促進し、電極の剥離が
起こり、部分的な非発光部を生じさせる。)
【0007】(3)発光効率が低く、発熱量が多いこと (有機化合物中に電流を流すので、高い電界強度下に有
機化合物を置かねばならず、発熱からは逃れられない。
その熱のため、有機化合物の溶融・結晶化・熱分解など
により、素子の劣化・破壊が起こる。)
【0008】(4)有機化合物層の光化学的変化・電気
化学的変化 (有機物に電流を流すことで有機物が劣化し、電流トラ
ップ・励起子トラップ等の欠陥を生じ、駆動電圧の上
昇、輝度の低下等の素子劣化が起こる。)などが挙げら
れる。
【0009】また、実用の発光デバイスでは色々な環境
下で用いられるが、特に高温の環境下では、有機化合物
の物理的変化である結晶化・有機物の移動・拡散等の有
機分子の再配列を起こし、表示品位の低下や、素子の破
壊を引き起こす。
【0010】また、有機材料と無機材料の界面である陽
極や陰極界面、特に陽極界面は成膜時の有機物層の膜性
に大きな影響を及ぼし、状態によっては陽極上に有機物
層が不均一に成膜されたり、良好な界面が形成できない
等の不具合を生じる。
【0011】このため、有機EL発光素子の陽極界面
に、フタロシアニン、ポリフェニレンビニレン、アミン
多量体等の材料を用いることが報告されている。しかし
ながら、フタロシアニン(米国特許第4720432号
明細書あるいは特開昭63-295695号公報)を用
いると、フタロシアニン自身が微結晶性で上に載せる材
料の結晶化を促進するため、初期状態では良好でも長期
的にはダークスポットや発光ムラ等の原因となり、好ま
しくない。
【0012】また、ポリフェニレンビニレンはスピンコ
ート等のウエットプロセスを用いるため、水分等空気中
の不純物を巻き込んだり、前駆体から変換する際の脱離
基等のイオン性不純物が混入したりするため、電極の酸
化が速く、著しい輝度劣化や駆動電圧の上昇の原因とな
る。
【0013】また、アミン系多量体としては、デンドリ
マー材料(特開平4-308688号公報)やテトラア
ミン材料(米国特許第439627号明細書)やトリア
ミン材料(特開平8-193191号公報)等が報告さ
れているが、十分な耐熱性、特に高温保存状態において
陽極上での膜の均一性・安定性は得られていない。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、駆動
電圧が低く、高効率で、信頼性の高い有機EL素子を提
供することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
の本発明により達成される。 (1) 陽極と、この陽極上に直接設けられた発光帯
と、陰極とを有し、上記発光帯が、下記式(I)で表さ
れる骨格を有する化合物と、蛍光性物質とを含有する有
機EL素子。
【0016】
【化7】
【0017】〔式(I)において、φはフェニレン基を
表し、R01、R02、R03およびR04は、それぞれジアリ
ールアミノフェニレン基、
【0018】
【化8】
【0019】のいずれかを表し、r01、r02、r03およ
びr04は、それぞれ0〜5の整数であり、r01+r02
03+r04は1以上である。R11、R12、R13、R14
15、R16およびR17は、それぞれ、置換または非置換
のアリール基を表す。〕 (2) 陽極と、この陽極上に直接設けられた発光帯
と、陰極とを有し、上記発光帯が、下記式(1)で示さ
れる構造を有する化合物、下記式(1)で示される構造
と下記式(2)で示される構造とを有する化合物および
下記式(2)で示される構造を有する化合物のうちの少
なくとも1種以上と、蛍光性物質とを含有する有機EL
素子。
【0020】
【化9】
【0021】
【化10】
【0022】〔式(1)において、R1 およびR2 は、
それぞれ水素原子、芳香族炭化水素基または脂肪族炭化
水素基を表し、mは1〜100である。式(2)におい
て、R3 およびR4 は、それぞれ水素原子、芳香族炭化
水素基または脂肪族炭化水素基を表し、R3 とR4 とは
互いに結合して環を形成してもよく、nは1〜100で
ある。ただし、いずれの化合物においても、m+nは2
以上であり、末端基は水素原子、ハロゲン原子、アルキ
ル基、アルコキシ基、アリール基、アリーロキシ基また
はアミノ基である。〕 (3) 上記発光帯と上記陰極との間に、電子注入輸送
帯を有する上記(1)または(2)の有機EL素子。 (4) 上記発光帯が上記蛍光性物質を2種類以上含有
する上記(1)〜(3)のいずれかの有機EL素子。 (5) 上記発光帯が、発光波長の異なる2層以上から
構成されるか、発光波長の異なる領域を有する上記
(1)〜(4)のいずれかの有機EL素子。 (6) 上記発光帯が、上記陽極側に上記式(I)で表
される骨格を有する化合物を含有し、上記陰極側に下記
式(3)で表されるテトラアリールベンジジン誘導体を
含有する上記(1)、(3)、(4)または(5)のい
ずれかの有機EL素子。
【0023】
【化11】
【0024】[式(3)において、R101 、R102 、R
103 およびR104 は、それぞれアリール基、アルキル
基、アルコキシ基、アリールオキシ基またはハロゲン原
子を表し、R101 、R102 、R103 およびR104 のうち
の少なくとも1個はアリール基であり、r101、r102
103およびr104は、それぞれ0または1〜5の整数で
あり、r101、r102、r103およびr104の和は1以上の
整数であり、少なくとも1個のアリール基がR101 〜R
104 として存在し、R105 およびR106 は、それぞれア
ルキル基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子
を表し、r105およびr106は、それぞれ0または1〜4
の整数である。] (7) 上記発光帯が、上記陽極側に上記式(I)で表
される骨格を有し、R01、R02、R03およびR04はそれ
ぞれ
【0025】
【化12】
【0026】である化合物を含有し、上記陰極側に上記
式(I)で表される骨格を有し、R01、R02、R03およ
びR04はそれぞれジアリールアミノフェニレン基である
化合物を含有する上記(1)、(3)、(4)または
(5)のいずれかの有機EL素子。〔化6において、R
11、R12、R13、R14、R15、R16およびR17は、それ
ぞれ、置換または非置換のアリール基を表す。〕
【0027】
【作用】本発明の有機EL素子は、陽極と、この陽極上
に直接設けられた発光帯と、陰極とを有し、発光帯が、
上記式(I)で表される骨格を有する化合物(テトラア
リールフェニレンジアミン誘導体)と、蛍光性物質とを
含有する。または、陽極と、この陽極上に直接設けられ
た発光帯と、陰極とを有し、発光帯が、上記式(1)で
示される構造を有する化合物、上記式(1)で示される
構造と上記式(2)で示される構造とを有する化合物お
よび上記式(2)で示される構造を有する化合物(ポリ
チオフェン、チオフェン誘導体)のうちの少なくとも1
種以上と、蛍光性物質とを含有する。発光帯と陰極との
間には、電子注入輸送帯を有していてもよい。
【0028】ここで、発光帯とは、正孔と電子の再結合
により励起子を生成させ、この励起子が失活する際の光
の放出によって発光する層、つまり、発光層のことをい
う。ただし、この発光帯は、他の機能を有していてもよ
く、例えば、正孔注入輸送性化合物を含有し、正孔注入
輸送機能を有する発光層や、電子注入輸送性化合物を含
有し、電子注入輸送機能を有する発光層等も含む。発光
帯は2層以上の発光層が積層されていてもよく、例え
ば、正孔注入性発光層、正孔輸送性発光層、電子注入輸
送性発光層が積層されている構成としてもよい。
【0029】電子注入輸送帯とは、陰極からの電子の注
入を容易にする機能、電子を輸送する機能および正孔を
妨げる機能を有する層、つまり、電子注入輸送層のこと
をいう。ただし、この電子注入輸送帯は、他の機能を有
していてもよい。
【0030】このような素子構成とすることにより、1
0mA/cm2の定電流駆動で駆動電圧が2〜6Vと低くす
ることができる。また、輝度も300〜1000cd/m2
で、従来のものと同等である。
【0031】さらには、信頼性も高く、例えば、大気
中、10mA/cm2の定電流で500〜5000時間連続
駆動しても駆動電圧の大きな上昇は見られない。また、
ダークスポットやリーク電流の発生も少ない。
【0032】しかも、発光面の均一性が高く、高品位な
表示が可能となる。
【0033】
【発明の実施の形態】<テトラアリールフェニレンジア
ミン誘導体>本発明の有機EL素子は、陽極と、この陽
極上に直接設けられた発光層と、陰極とを有し、発光層
が、下記式(I)で表される骨格を有する化合物(テト
ラアリールフェニレンジアミン誘導体)と、蛍光性物質
とを含有する。必要に応じて、発光層と陰極との間に電
子注入輸送層を設けてもよい。
【0034】
【化13】
【0035】上記式(I)について説明すると、式
(I)において、2つのΦはフェニレン基を表す。Φ−
Φのビフェニレン基としては、4,4’−ビフェニレン
基、3,3’−ビフェニレン基、3,4’−ビフェニレ
ン基のいずれであってもよいが、特に4,4’−ビフェ
ニレン基が好ましい。
【0036】また、R01,R02,R03およびR04は、そ
れぞれ、ジアリールアミノフェニレン基、
【0037】
【化14】
【0038】のいずれかを表し、これらは同一でも異な
るものであってもよい。化14において、R11,R12
13,R14,R15,R16およびR17は、それぞれ、無置
換または置換基を有するアリール基を表す。
【0039】R11,R12,R13,R14,R15,R16およ
びR17で表されるアリール基としては、単環または多環
のものであってよく、総炭素数6〜20のものが好まし
く、具体的には、フェニル基、ナフチル基、アントリル
基、フェナントリル基、ピレニル基、ペリレニル基およ
びo−,m−またはp−ビフェニル基等が挙げられる。
これらアリール基はさらに置換されていてもよく、この
ような置換基としては、炭素数1〜6のアルキル基、無
置換または置換基を有するアリール基またはアルコキシ
基、アリーロキシ基および
【0040】
【化15】
【0041】基等が挙げられる。ここで、R21およびR
22は、それぞれ、無置換または置換基を有するアリール
基を表す。
【0042】R21およびR22で表されるアリール基とし
ては、単環または多環のものであってよく、総炭素数6
〜20のものが好ましく、具体的には、フェニル基、ナ
フチル基、アントリル基、フェナントリル基、ピレニル
基、ペリレニル基およびo−,m−またはp−ビフェニ
ル基等が挙げられ、特に好ましくはフェニル基が挙げら
れる。これらアリール基はさらに置換されていてもよ
く、このような置換基としては、炭素数1〜6のアルキ
ル基、無置換または置換基を有するアリール基等が挙げ
られる。前記アルキル基としては好ましくはメチル基が
挙げられ、前記アリール基としては好ましくはフェニル
基が挙げられる。
【0043】また、R01,R02,R03およびR04で表さ
れるジアリールアミノフェニレン基は、ジアリールアミ
ノ基が式(I)で表される骨格に対してメタ位(3位)
またはパラ位(4位)に結合しているものが好ましい。
【0044】フェニレン基は、さらに置換基を有してい
てもよいが、ジアリールアミノ基のみを有することが好
ましい。
【0045】アリール基としては、単環または多環のも
のであってよく、総炭素数6〜20のものが好ましく、
具体的には、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、
フェナントリル基、ピレニル基、ペリレニル基およびo
−,m−またはp−ビフェニル基等が挙げられ、特に好
ましくはフェニル基が挙げられる。これらアリール基は
さらに置換されていてもよく、このような置換基として
は、炭素数1〜6のアルキル基、無置換または置換基を
有するアリール基等が挙げられる。前記アルキル基とし
ては好ましくはメチル基が挙げられ、前記アリール基と
しては好ましくはフェニル基が挙げられる。また、アリ
ール基の置換基としては、
【0046】
【化16】
【0047】も好ましい。
【0048】化16のR11,R12,R13,R14,R15
16およびR17は、化14のR11,R12,R13,R14
15,R16およびR17と同義である。
【0049】置換基を2以上有する場合、それらは同一
でも異なっていてもよい。また、置換基は、Nの結合位
置に対してメタ位あるいはパラ位に結合していることが
好ましい。
【0050】また、式(I)において、r01,r02,r
03およびr04は、それぞれ、0〜5、好ましくは0〜2
の整数を表すが、特に0または1であることが好まし
い。そして、r01+r02+r03+r04は、1以上、特に
1〜4、さらには2〜4が好ましい。前記R01,R02
03およびR04は、Nの結合位置に対してメタ位あるい
はパラ位に結合し、R01,R02,R03およびR04の全て
がメタ位、R01,R02,R03およびR04の全てがパラ
位、あるいは、R01,R02,R03およびR04がメタ位あ
るいはパラ位に結合していても、これらが混在していて
もよい。r01,r02,r03またはr04が2以上である場
合、R01同士,R02同士,R03同士またはR04同士は同
一でも異なっていてもよい。
【0051】このような化合物の好ましい具体例を下記
の式(II)〜(IV)に示す。
【0052】
【化17】
【0053】また、前記R01,R02,R03およびR04
好ましい具体例を以下の表1〜表43に示す。なお、上
記式(II)〜(IV)を一般式として表す。
【0054】
【表1】
【0055】
【表2】
【0056】
【表3】
【0057】
【表4】
【0058】
【表5】
【0059】
【表6】
【0060】
【表7】
【0061】
【表8】
【0062】
【表9】
【0063】
【表10】
【0064】
【表11】
【0065】
【表12】
【0066】
【表13】
【0067】
【表14】
【0068】
【表15】
【0069】
【表16】
【0070】
【表17】
【0071】
【表18】
【0072】
【表19】
【0073】
【表20】
【0074】
【表21】
【0075】
【表22】
【0076】
【表23】
【0077】
【表24】
【0078】
【表25】
【0079】
【表26】
【0080】
【表27】
【0081】
【表28】
【0082】
【表29】
【0083】
【表30】
【0084】
【表31】
【0085】
【表32】
【0086】
【表33】
【0087】
【表34】
【0088】
【表35】
【0089】
【表36】
【0090】
【表37】
【0091】
【表38】
【0092】
【表39】
【0093】
【表40】
【0094】
【表41】
【0095】
【表42】
【0096】
【表43】
【0097】テトラアリールフェニレンジアミン誘導体
の化合物は1種のみを用いても2種以上を併用してもよ
い。
【0098】また、上記のようなテトラアリールフェニ
レンジアミン誘導体と蛍光物質とを含有する発光層を2
層以上積層することも好ましい。この場合、陰極側にR
01,R02,R03またはR04がジアリールアミノフェニレ
ン基であるテトラアリールフェニレンジアミン誘導体を
含有する層を、陽極上にそれ以外のテトラアリールフェ
ニレンジアミン誘導体を含有する層を設けることが好ま
しい。特に、陰極側にR01、R02、R03およびR04はそ
れぞれジアリールアミノフェニレン基である式(I)で
表されるテトラアリールフェニレンジアミン誘導体を含
有する層を、陽極上にR01、R02、R03およびR04はそ
れぞれ
【0099】
【化18】
【0100】である式(I)で表されるテトラアリール
フェニレンジアミン誘導体を含有する層を設けることが
好ましい。ここで、化18のR11,R12,R13,R14
15,R16およびR17は、化14のR11,R12,R13
14,R15,R16およびR17と同義である。このような
積層順とすることによって、駆動電圧が低下し、電流リ
ークの発生やダークスポットの発生・成長を防ぐことが
できる。また、この場合、各層の間に、各層を形成する
各々の成分で濃度勾配を設けた傾斜構造層を形成するこ
とも好ましい。
【0101】テトラアリールフェニレンジアミン誘導体
は、特願平8−358416号公報等に従って合成すれ
ばよく、1級または2級の芳香族アミンと、芳香族ヨウ
化物とを銅などの触媒を用いて縮合するウルマン反応で
合成することができる。または、パナジウムのトリアル
キルホスヒィン錯体等を用いて縮合してもよい。また、
01,R02とR03,R04とが非対称(ビフェニルの両側
が非対称)の場合には、R01,R02とR03,R04とが、
それぞれ対応するアミンを合成し、ビフェニル部を最後
にカップリングしてもよい(グリニャールカップリン
グ、Ni(dppp)Cl2 等)。
【0102】以下の(A)〜(C)に具体的な合成例を
挙げる。(A)では、4,4'- ジヨードビフェニルと式
(VII)で表される化合物とを用い、(B)では、式(VI
II)で表される化合物と式(IX)で表される化合物とを
用い、銅を触媒としてカップリングして、それぞれ式
(X)で表される非対称化合物を得ている。(C)で
は、式(XI)で表される化合物と式(XII)で表される化
合物とをNi(dppp)Cl2 を用いてカップリング
し、式(XIII)で表される非対称化合物を得ている。こ
こで、下記(VII)〜(XIII)におけるR30,R41および
45は、それぞれ式(I)におけるR01,R02,R03
よびR04と同義であり、R32,R33,R42,R43,R46
およびR47は、それぞれ式(I)におけるR11,R12
13,R14,R15,R16およびR17と同義である。
【0103】
【化19】
【0104】
【化20】
【0105】テトラアリールフェニレンジアミン誘導体
は、質量分析、赤外吸収スペクトル(IR)、 1H,13
C核磁気共鳴スペクトル(NMR)等によって同定する
ことができる。
【0106】これらの化合物は、500〜2000程度
の分子量をもち、190〜300℃の高融点、80〜2
00℃の高ガラス転移温度を示し、通常の真空蒸着等に
よって透明で室温以上でも安定なアモルファス状態を形
成し、平滑で良好な膜が得られ、しかもそれが長期間に
渡って維持される。なお、これらの化合物の中には融点
を示さず、高温においてもアモルファス状態を呈するも
の、例えば、下記のHIM34、HIM38、HIM3
5、HIM73、HIM74、HIM78等もある。従
って、バインダー樹脂を用いることなく、それ自体で安
定で均一な薄膜を得ることができる。
【0107】
【化21】
【0108】
【化22】
【0109】
【化23】
【0110】
【化24】
【0111】
【化25】
【0112】
【化26】
【0113】上記のテトラアリールフェニレンジアミン
誘導体は、発光層に用いる。この化合物は、正孔注入性
が良好であり、電極等に用いられるITOなどの無機材
料上に均一に成膜されるので、通常有機EL素子で設け
られる正孔注入層あるいは正孔注入輸送層を設けなくて
よい。上記のテトラアリールフェニレンジアミン誘導体
は、フェニレンジアミン骨格とベンジジン骨格とを共に
有することで耐熱性を犠牲にせず、イオン化ポテンシャ
ルを自由にコントロールでき、組み合わせる材料に応じ
て正孔注入効率を最適化できる。また、正孔移動度が大
きく、発光層膜厚を数百nm〜1μm 程度と厚膜にしても
15V以内の実用的な駆動電圧で使用できる。
【0114】<ポリチオフェン、チオフェン誘導体>本
発明の有機EL素子は、陽極と、この陽極上に直接設け
られた発光層と、陰極とを有し、発光層が、下記式
(1)で示される構造を有する重合体(以下、「重合体
I」ともいう。)、下記式(1)で示される構造と下記
式(2)で示される構造とを有する共重合体(以下、
「共重合体II」ともいう。)、下記式(2)で示される
構造を有する重合体(以下、「重合体III」ともい
う。)および下記式(1)で示される構造および/また
は下記式(2)で示される構造を有するチオフェン誘導
体のうちの少なくとも1種以上と、蛍光性物質とを含有
する。必要に応じて、発光層と陰極との間に電子注入輸
送層を設けてもよい。
【0115】
【化27】
【0116】
【化28】
【0117】まず、重合体Iについて説明する。重合体
Iは化27の構造単位を有し、例えば化29で示される
ものである。
【0118】
【化29】
【0119】化27、化29について記すと、R1 およ
びR2 はそれぞれ水素原子、芳香族炭化水素基または脂
肪族炭化水素基を表し、これらは同一でも異なるもので
あってもよい。
【0120】R1 およびR2 で表される芳香族炭化水素
基としては、無置換であっても置換基を有するものであ
ってもよく、炭素数6〜15のものが好ましい。置換基
を有するときの置換基としては、アルキル基、アルコキ
シ基、アミノ基、シアノ基等が挙げられる。芳香族炭化
水素基の具体例としては、フェニル基、トリル基、メト
キシフェニル基、ビフェニル基、ナフチル基等が挙げら
れる。
【0121】R1 およびR2 で表される脂肪族炭化水素
基としては、アルキル基、シクロアルキル基等が挙げら
れ、これらのものは無置換でも置換基を有するものであ
ってもよい。中でも、炭素数1〜6のものが好ましく、
具体的には、メチル基、エチル基、i−プロピル基、t
−ブチル基等が挙げられる。
【0122】R1 、R2 としては、水素原子、芳香族炭
化水素基が好ましく、特に水素原子が好ましい。
【0123】用いる重合体Iの平均重合度(化29の
m)は4〜100、さらに好ましくは5〜40、特に5
〜20が好ましい。この場合、化27で示される繰り返
し単位が全く同一の重合体(ホモポリマー)であって
も、化27においてR1 とR2 の組合せが異なる構造単
位から構成される共重合体(コポリマー)であってもよ
い。共重合体としては、ランダム共重合体、交互共重合
体、ブロック共重合体等のいずれであってもよい。
【0124】また、重合体Iの重量平均分子量は300
〜10000程度、好ましくは500〜2000程度で
ある。
【0125】重合体Iの末端基(化29のX1 およびX
2 )は、水素原子、または塩素、臭素、ヨウ素等のハロ
ゲン原子である。X1 およびX2 は、それぞれ同一でも
異なるものであってもよい。この末端基は、一般に、重
合体Iの合成の際の出発原料に依存して導入される。さ
らには、重合反応の最終段階で他の置換基を導入するこ
ともできる。例えば、重合反応の最終段階でモノハロゲ
ン化体等を導入することで、フェニル基等のアリール基
を末端基として導入することができる。
【0126】なお、重合体Iは化27の構造単位のみで
構成されることが好ましいが、他のモノマー成分を含有
していてもよい。その場合、他のモノマー成分は50モ
ル%以下とすることが好ましい。なお、化27で表され
るチオフェンモノマーの総数mは、前述の通り、4〜1
00、さらに好ましくは5〜40、特に5〜20が好ま
しい。
【0127】重合体Iの具体例を化30に示す。化30
は、化27ないし化29のR1 、R2 の組合せで示して
いる。
【0128】
【化30】
【0129】次に、共重合体IIについて説明する。共重
合体IIは化27の構造単位と化28の構造単位とを有
し、例えば化31で示されるものである。
【0130】
【化31】
【0131】化27については重合体Iのものと同様で
ある。従って、化31中のR1 、R2 は化27のものと
同様である。
【0132】また、化28について記すと、R3 および
4 は、それぞれ水素原子、芳香族炭化水素基または脂
肪族炭化水素基を表し、これらは同一でも異なるもので
あってもよい。
【0133】R3 、R4 で表される芳香族炭化水素基、
脂肪族炭化水素基の具体例は、化27のR1 、R2 のと
ころで挙げたものと同様のものを挙げることができる。
また、R3 、R4 の好ましいものもR1 、R2 と同様で
ある。さらに、R3 とR4 とは互いに結合して環を形成
し、チオフェン環に縮合していてもよい。この場合の縮
合環としては、ベンゼン環等が挙げられる。このR3
4 については、化31においても同様である。
【0134】用いる共重合体IIの平均重合度(化31に
おけるv+w)は、重合体Iと同様に、4〜100、さ
らに好ましくは5〜40、特に5〜20が好ましい。ま
た、化27の構造単位と化28の構造単位との比率は、
化27の構造単位/化28の構造単位(v/w)が、モ
ル比で10/1〜1/10程度である。
【0135】また、共重合体IIの重量平均分子量は30
0〜10000程度、好ましくは500〜2000程度
である。
【0136】共重合体IIの末端基(化31におけるX1
およびX2 )は、それぞれ同一でも異なるものであって
もよく、重合体Iと同様のものであり、一般に、共重合
体IIの合成の際の出発原料ないしその比率に依存する。
さらには、重合反応の最終段階で他の置換基を導入する
こともできる。
【0137】なお、共重合体IIは、重合体Iと同様に、
化27の構造単位と化28の構造単位とで構成されるこ
とが好ましいが、他のモノマー成分を含有していてもよ
い。その場合、他のモノマー成分は50モル%以下とす
ることが好ましい。なお、化27、化28で表されるチ
オフェンモノマーの総数v+wは、前述の通り、4〜1
00、さらに好ましくは5〜40、特に5〜20が好ま
しい。
【0138】また、共重合体IIは、ランダム共重合体、
交互共重合体、ブロック共重合体等のいずれであっても
よく、化31の構造式はこのような構造を包含するもの
である。さらに、化27、化28の構造単位同士は、そ
れぞれ同一であっても異なるものであってもよい。
【0139】共重合体IIの具体例を化32に示す。化3
2は、化27のR1 、R2 の組合せ、化28のR3 、R
4 の組合せ、すなわち化31のR1 、R2 、R3 、R4
の組合せで示している。
【0140】
【化32】
【0141】次に、重合体IIIについて説明する。重合
体IIIは化28の構造単位を有し、例えば化33で示さ
れるものである。
【0142】
【化33】
【0143】化33について記すと、R3 およびR4
化28のものと同義であり、好ましいものも同様であ
る。
【0144】化33のnは平均重合度を表し、重合体
I、共重合体IIと同様に、4〜100、さらに好ましく
は5〜40、特に5〜20が好ましい。この場合、化2
8で示される繰り返し単位が全く同一の重合体(ホモポ
リマー)であっても、化28においてR3 とR4 の組合
せが異なる構造単位から構成される共重合体(コポリマ
ー)であってもよい。共重合体としては、ランダム共重
合体、交互共重合体、ブロック共重合体等のいずれであ
ってもよい。
【0145】また、化33の場合、重合体IIIの重量平
均分子量は300〜10000程度、好ましくは500
〜2000程度である。
【0146】重合体IIIの末端基(化33のX1 および
2 )は、それぞれ同一でも異なるものであってもよ
く、重合体I、共重合体IIの末端基と同様のものであ
る。X1およびX2 は重合体IIIの合成の際の出発原料に
依存する。さらには、重合反応の最終段階で他の置換基
を導入することもできる。
【0147】なお、重合体IIIは化28の構造単位のみ
で構成されることが好ましいが、他のモノマー成分を含
有していてもよい。その場合、他のモノマー成分は50
モル%以下とすることが好ましい。なお、化28で表さ
れるチオフェンモノマーの総数nは、前述の通り、4〜
100、さらに好ましくは5〜40、特に5〜20が好
ましい。
【0148】化33で表される重合体IIIの具体例を化
34に示す。化34は、化28ないし化33のR3 、R
4 の組合せで示している。
【0149】
【化34】
【0150】また、上記化27で示される構造を有する
化合物、上記化27で示される構造と上記化28で示さ
れる構造とを有する化合物、上記化28で示される構造
を有する化合物としては、m+nが2〜20程度、好ま
しくは4〜18程度のオリゴマー、チオフェン誘導体も
好ましい。つまり、上記化27で示される構造を有する
化合物としてはmが、上記化27で示される構造と上記
化28で示される構造とを有する化合物としてはm+n
が、上記化28で示される構造を有する化合物としては
nが、2〜20程度、好ましくは4〜18程度であるこ
とが好ましい。mは1分子内の化27で示されるチオフ
ェンモノマーの総数、nは1分子内の化28で示される
チオフェンモノマーの総数を表し、間に他のモノマー成
分を有していてもよい。また、この場合、末端は、好ま
しくは炭素数1〜6のアルキル基、好ましくは炭素数1
〜6のアルコキシ基、好ましくは炭素数4〜30のアリ
ール基、好ましくは炭素数4〜30のアリーロキシ基ま
たはアミノ基であることが好ましい。また、このような
化合物は、他のモノマー成分、好ましくはアリール基、
特にフェニル基を含有していることも好ましい。
【0151】末端のアルキル基としては、直鎖状でも分
岐を有するものであってもよく、炭素数1〜6の置換も
しくは無置換のアルキル基が好ましい。特に、炭素数1
〜4の無置換のアルキル基が好ましく、具体的にはメチ
ル基、エチル基、(n−,i−)プロピル基、(n−,
i−,s−,t−)ブチル基等が挙げられる。
【0152】アルコキシ基としては、アルキル基部分の
炭素数が1〜6のものが好ましく、具体的にはメトキシ
基、エトキシ基等が挙げられる。アルコキシ基は、さら
に置換されていてもよい。
【0153】アリール基としては、単環または多環のも
のであってよく、総炭素数4〜30のものが好ましく、
具体的には、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、
フェナントリル基、ピレニル基、ペリレニル基およびo
−,m−またはp−ビフェニル基等が挙げられ、特に好
ましくはフェニル基が挙げられる。これらアリール基は
さらに置換されていてもよく、このような置換基として
は、炭素数1〜6のアルキル基、無置換または置換基を
有するアリール基等が挙げられる。
【0154】アリーロキシ基としては炭素数4〜30の
ものが好ましく、フェノキシ基、4−メチルフェノキシ
基、4−(t−ブチル)フェノキシ基等が挙げられる。
【0155】アミノ基としては、無置換でも置換基を有
するものであってもよいが、置換基を有するものが好ま
しく、具体的にはジメチルアミノ基、ジエチルアミノ
基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ジビフェ
ニリルアミノ基、N−フェニル−N−トリルアミノ基、
N−フェニル−N−ナフチルアミノ基、N−フェニル−
N−ビフェニリルアミノ基、N−フェニル−N−アント
リルアミノ基、N−フェニル−N−ピレニルアミノ基、
ジナフチルアミノ基、ジアントリルアミノ基、ジピレニ
ルアミノ基等が挙げられる。
【0156】このようなオリゴマー、チオフェン誘導体
としては、上記化28で示される構造を有する化合物が
好ましく、下記のものが好ましく挙げられる。なお、こ
こでは、化28においてR3 およびR4 が水素原子であ
るものを例示したが、この場合も、R3 およびR4 が前
述の芳香族炭化水素基、脂肪族炭化水素基であってよ
い。
【0157】
【化35】
【0158】化35のn1は2〜10の整数である。R5
およびR6 は、それぞれ同一でも異なるものであって
もよく、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のア
ルコキシ基、炭素数4〜30のアリール基または炭素数
4〜30のアリーロキシ基である。R5 およびR6 は、
無置換でも、置換基を有していてもよい。
【0159】また、下記のようなものも好ましい。
【0160】
【化36】
【0161】化36のn2は2〜6の整数である。R05
およびR06 は、それぞれ、アルキル基、無置換または
置換基を有するアリール基を表し、同一でも異なるもの
であってもよい。r05 およびr06 は、それぞれ、0〜
5、好ましくは0〜2の整数を表すが、特に0または1
であることが好ましい。前記R05およびR06は、メタ位
あるいはパラ位に結合していることが好ましい。r05
またはr06 が2以上である場合、R05同士、R06同士
は同一でも異なっていてもよい。
【0162】
【化37】
【0163】化37のn3は2〜6の整数である。
05、R06、R07およびR08は、それぞれ同一でも異な
るものであってもよく、化36のR05 およびR06 と同
義である。r05、r06、r07 およびr08は、化36の
05 およびr06 と同義であり、好ましいものも同様で
ある。
【0164】また、他のモノマー成分を含有するものと
して、下記のブロック共重合体が好ましく挙げられる。
【0165】
【化38】
【0166】
【化39】
【0167】
【化40】
【0168】化38のaおよびcはそれぞれ1〜6の整
数、bは1〜4の整数であり、R5およびR6 は、それ
ぞれ同一でも異なるものであってもよく、化35のR5
およびR6 と同義である。
【0169】化39のd、fおよびhはそれぞれ1〜6
の整数、eおよびgはそれぞれ1または2であり、R5
およびR6 は、それぞれ同一でも異なるものであっても
よく、化35のR5 およびR6 と同義である。
【0170】化40のiおよびkはそれぞれ1〜6の整
数、jは1〜4の整数であり、R5およびR6 は、それ
ぞれ同一でも異なるものであってもよく、化35のR5
およびR6 と同義である。
【0171】また、下記のものも好ましい。
【0172】
【化41】
【0173】
【化42】
【0174】
【化43】
【0175】化41、化42、化43について記すと、
1、p2、p3およびp4はそれぞれ1〜6の整数であ
り、R5 、R6 、R7 およびR8 は、それぞれ同一でも
異なるものであってもよく、化35のR5 およびR6
同義である。
【0176】
【化44】
【0177】化44のq1、q2およびq3はそれぞれ2
〜6の整数であり、R5 、R6 およびR7 は、それぞれ
同一でも異なるものであってもよく、化35のR5 およ
びR6 と同義である。
【0178】本発明で用いる重合体I、共重合体II、重
合体IIIおよびチオフェン誘導体は、米国特許5540
999号明細書(特願平6−170312号対応)等に
従って合成すればよく、ジハロゲン化アリール化合物を
縮重合することで得られる。好ましくは、(1)グリニ
ャール反応を行い、ジクロロ(2,2′−ビピリジン)
ニッケル[NiCl2(bpy)]などのNi錯体などを用いて重合
する方法[ T.Yamamoto,et al., Bull.Chem.Soc.Jpn.,5
6,1497(1983)] や、(2)ビス(1,5−シクロオクタ
ジエン)ニッケル[Ni(cod)2]を用いて重合する方法[ T.
Yamamoto,et al., Polym.J.,22,187(1990)] などにより
得られる。
【0179】このような化合物の同定は、元素分析、赤
外吸収スペクトル(IR)、核磁気共鳴スペクトル(N
MR)等によって行うことができる。
【0180】また、平均重合度、重量平均分子量は、光
散乱法、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)、液体
クロマトグラフィー、マススペクトル等によって求める
ことができる。
【0181】これらの化合物は、融点が300℃以上、
または融点を持たないものであり、真空蒸着によりアモ
ルファス状態あるいは微結晶状態の良質な膜が得られ
る。
【0182】<本発明の有機EL素子構成>本発明の有
機EL素子は、陽極の上に直接、少なくとも1層以上の
発光層を有し、その上に、電子注入輸送層、陰極を有す
る。なお、発光層の機能により、電子注入輸送層はなく
てもよい。本発明の有機EL素子の構成例を図1に示
す。同図に示される有機EL素子は、基板1上に、陽極
2、発光層3、電子注入輸送層4、陰極5を順次有す
る。通常、有機EL素子は陽極と発光層との間に正孔注
入層、正孔注入輸送層を設けるが、本発明では発光層に
用いる上記の化合物の正孔注入輸送機能が高く、電極上
に均一な薄膜を形成する能力が高いので、これらの層を
設けなくてよい。なお、本発明では、前述の通り、発光
層は他の機能を有するものであってもよく、例えば、正
孔注入輸送性発光層、電子注入輸送性発光層としてもよ
い。
【0183】<発光層>発光層は、正孔(ホール)およ
び電子の注入機能、それらの輸送機能、正孔と電子の再
結合により励起子を生成させる機能を有するものであ
る。発光層は2層以上積層してもよい。
【0184】発光層には比較的電子的にニュートラルな
層を用いることが好ましい。ニュートラルな層の構成方
法は、ニュートラルな材料を単体、もしくは組み合わせ
てもよいし、電子注入輸送性化合物とホール注入輸送性
化合物とを組み合わせて層全体としてニュートラルにし
てもよい。ただし、組み合わせる材料の電子受容性と電
子供与性とが極端に強い場合はエキサイプレックス等の
蛍光性の低下もしくは発光波長のシフト現象が見られ、
好ましくない。電子注入輸送性化合物とホール注入輸送
性化合物とを組み合わせた混合層については後述する。
【0185】本発明の有機EL素子の発光層は、上記式
(I)で表される骨格を有する化合物(テトラアリール
フェニレンジアミン誘導体)、上記式(1)で示される
構造を有する化合物、上記式(1)で示される構造と上
記式(2)で示される構造とを有する化合物および上記
式(2)で示される構造を有する化合物(ポリチオフェ
ン、チオフェン誘導体)を含有する。これらの化合物は
薄膜性が良好なので、親水性にバラツキのあるITO透
明電極表面上でも均一な薄膜を形成することができ、発
光効率が向上し、信頼性も向上する。
【0186】これらは、後述する蛍光性物質と組み合わ
せてドーパントのホスト物質として用いられる。このよ
うに蛍光性物質(ドーパント)と組み合わせて使用する
ことによって、ホスト物質の発光波長特性を変化させる
ことができ、長波長の発光が可能になるとともに、素子
の発光効率や安定性が向上する。
【0187】上記のテトラアリールフェニレンジアミン
誘導体または上記のポリチオフェン、チオフェン誘導体
の含有量は30〜99.9wt%、特に60〜98wt%で
あることが好ましい。蛍光性物質の含有量は0.01〜
50wt%、さらには0.01〜20wt%であることが好
ましい。
【0188】また、本発明の有機EL素子の発光層は、
発光波長の異なる2層以上を積層することも好ましく、
その際、陽極上に、薄膜性が良好な上記のテトラアリー
ルフェニレンジアミン誘導体または上記のポリチオフェ
ン、チオフェン誘導体を含有する層を積層することが好
ましい。また、各層を形成する各々の成分で濃度勾配を
設けた傾斜構造層を形成し、駆動電圧の低下と耐久性の
向上を図ることも好ましい。この場合、混合部分は全体
の1/99〜99/1であることが好ましい。
【0189】また、発光層が発光波長の異なる領域を有
する構成としてもよい。
【0190】発光層は、上記一般式(I)で表される骨
格を有する化合物(テトラアリールフェニレンジアミン
誘導体)と蛍光物質とを含有する層と、後述するテトラ
アリールベンジジン誘導体と蛍光物質とを含有する層と
から成ることが特に好ましい。蛍光物質としては、ルブ
レン等のナフタセン誘導体が好ましい。この場合、陽極
上に、テトラアリールフェニレンジアミン誘導体を含有
する層を設けることが好ましい。このような積層順とす
ることによって、駆動電圧が低下し、電流リークの発生
やダークスポットの発生・成長を防ぐことができる。こ
の場合も、テトラアリールフェニレンジアミン誘導体と
蛍光物質とを含有する層と、テトラアリールベンジジン
誘導体と蛍光物質とを含有する層との間に、各層を形成
する各々の成分で濃度勾配を設けた傾斜構造層を形成す
ることも好ましい。
【0191】<混合層>また、本発明の発光層として
は、少なくとも1種以上の正孔注入輸送性化合物と少な
くとも1種以上の電子注入輸送性化合物との混合層とす
ることも好ましく、この混合層中に蛍光性物質をドーパ
ントとして含有させることが好ましい。このような混合
層における蛍光性物質ドーパントの含有量は、0.01
〜20wt%、さらには0.1〜15wt% とすることが好
ましい。混合層は、化合物同士が均一に混合している方
が好ましいが、場合によっては、化合物が島状に存在す
るものであってもよい。
【0192】混合層では、キャリアのホッピング伝導パ
スができるため、各キャリアは極性的に有利な物質中を
移動し、逆の極性のキャリア注入は起こりにくくなるの
で、有機化合物がダメージを受けにくくなり、素子寿命
がのびるという利点がある。また、蛍光性物質をこのよ
うな混合層に含有させることにより、混合層自体のもつ
発光波長特性を変化させることができ、発光波長を長波
長に移行させることができるとともに、発光強度を高
め、かつ、素子の安定性が向上する。
【0193】発光層を少なくとも1種以上の正孔注入輸
送性化合物と少なくとも1種以上の電子注入輸送性化合
物との混合層とする場合の混合比は、それぞれのキャリ
ア移動度とキャリア濃度によるが、一般的には、正孔注
入輸送性化合物/電子注入輸送性化合物の重量比が、1
/99〜99/1、さらには10/90〜90/10、
特に20/80〜80/20程度となるようにすること
が好ましい。
【0194】また、混合層の厚さは、分子層一層に相当
する厚みから、有機化合物層の膜厚未満とすることが好
ましく、具体的には1〜1000nm、さらには5〜60
0nm、特に5〜500nmとすることが好ましい。
【0195】混合層に用いられる電子注入輸送性化合物
としては、後述する電子注入輸送層用の化合物の中から
選択すればよい。中でも、キノリン誘導体、さらには8
−キノリノールないしその誘導体を配位子とする金属錯
体、特にトリス(8−キノリノラト)アルミニウム(A
lQ3)を用いることが好ましい。また、後述するフェ
ニルアントラセン誘導体、テトラアリールエテン誘導
体、テトラアリールアミン誘導体を用いることも好まし
い。これらの化合物は、1種のみを用いても、2種以上
を併用してもよい。
【0196】混合層に用いられる正孔注入輸送性化合物
には、例えば、特開昭63−295695号公報、特開
平2−191694号公報、特開平3−792号公報、
特開平5−234681号公報、特開平5−23945
5号公報、特開平5−299174号公報、特開平7−
126225号公報、特開平7−126226号公報、
特開平8−100172号公報、EP0650955A
1等に記載されている各種有機化合物を用いることがで
きる。例えば、テトラアリールベンジジン化合物(トリ
アリールジアミンないしトリフェニルジアミン:TP
D)、芳香族三級アミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾ
ール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導
体、アミノ基を有するオキサジアゾール誘導体等であ
る。これらの化合物は、1種のみを用いても、2種以上
を併用してもよい。
【0197】正孔注入輸送性の化合物としては、強い蛍
光を持ったアミン誘導体、例えばテトラアリールベンジ
ジン誘導体、トリアリールアミン誘導体を用いることが
好ましい。さらには、スチリルアミン誘導体、芳香族縮
合環を持つアミン誘導体を用いてもよい。特にテトラア
リールベンジジン誘導体誘導体を用いることが好まし
い。
【0198】<テトラアリールベンジジン誘導体>テト
ラアリールベンジジン誘導体は、下記式(3)で表され
る。
【0199】
【化45】
【0200】化45について説明すると、R101 〜R
104 は、それぞれアリール基、アルキル基、アルコキシ
基、アリールオキシ基またはハロゲン原子を表し、これ
らは同一でも異なるものであってもよい。また、R101
〜R104 のうちの少なくとも1個はアリール基である。
101〜r104は、それぞれ0または1〜5の整数であ
り、r101〜r104は同時に0になることはない。従っ
て、r101+r102+r103+r1 04は1以上の整数であ
り、少なくとも1つのアリール基が存在する条件を満た
す数である。R105 およびR106 は、それぞれアルキル
基、アルコキシ基、アミノ基またはハロゲン原子を表
し、これらは同一でも異なるものであってもよい。r
105およびr106は、それぞれ0または1〜4の整数であ
る。
【0201】R101 〜R104 で表されるアリール基とし
ては、単環もしくは多環のものであってよく、縮合環や
環集合も含まれる。総炭素数は6〜20のものが好まし
く、置換基を有していてもよい。この場合の置換基とし
ては、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリー
ルオキシ基、アミノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。
具体的には、フェニル基、(o−,m−,p−)トリル
基、ピレニル基、ペリレニル基、コロネニル基、ナフチ
ル基、アントリル基、ビフェニリル基、フェニルアント
リル基、トリルアントリル基等が挙げられ、特にフェニ
ル基が好ましく、アリール基、特にフェニル基の結合位
置は3位(Nの結合位置に対してメタ位)または4位
(Nの結合位置に対してパラ位)であることが好まし
い。
【0202】R101 〜R104 で表されるアルキル基とし
ては、直鎖状でも分岐を有するものであってもよく、炭
素数1〜10のものが好ましく、置換基を有していても
よい。この場合の置換基としてはアリール基と同様のも
のが挙げられる。具体的には、メチル基、エチル基、
(n−,i−)プロピル基、(n−,i−,s−,t
−)ブチル基等が挙げられる。
【0203】R101 〜R104 で表されるアルコキシ基と
しては、アルキル部分の炭素数1〜6のものが好まし
く、具体的にはメトキシ基、エトキシ基、t−ブトキシ
基等が挙げられる。アルコキシ基はさらに置換されてい
てもよい。
【0204】R101 〜R104 で表されるアリールオキシ
基としては、フェノキシ基、4−メチルフェノキシ基、
4−(t−ブチル)フェノキシ基等が挙げられる。
【0205】R101 〜R104 で表されるハロゲン原子と
しては、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。
【0206】R101 〜R104 のうちの少なくとも1個は
アリール基であるが、特にR101 〜R104 として1分子
中にアリール基が2〜4個存在することが好ましく、r
101〜r104の中の2〜4個が1以上の整数であることが
好ましい。特に、アリール基は分子中に総計で2〜4個
存在し、好ましくはr101〜r104の中の2〜4個が1で
あり、さらに好ましくはr101〜r104が1であり、含ま
れるR101 〜R104のすべてがアリール基であることが
好ましい。すなわち、分子中のR101 〜R10 4 が置換し
ていてもよい4個のベンゼン環には総計で2〜4個のア
リール基が存在し、2〜4個のアリール基は4個のベン
ゼン環の中で同一のものに結合していても、異なるもの
に結合していてもよいが、特に2〜4個のアリール基が
それぞれ異なるベンゼン環に結合していることが好まし
い。そして、さらに少なくとも2個のアリール基がNの
結合位置に対してパラ位またはメタ位に結合しているこ
とがより好ましい。また、この際アリール基としては少
なくとも1個がフェニル基であることが好ましく、すな
わちアリール基とベンゼン環が一緒になってN原子に対
し4−または3−ビフェニリル基を形成することが好ま
しい。特に2〜4個が4−または3−ビフェニリル基で
あることが好ましい。4−または3−ビフェニリル基は
一方のみでも両者が混在していてもよい。また、フェニ
ル基以外のアリール基としては、特に(1−,2−)ナ
フチル基、(1−,2−,9−)アントリル基、ピレニ
ル基、ペリレニル基、コロネニル基などが好ましく、フ
ェニル基以外のアリール基もNの結合位置に対しパラ位
またはメタ位に結合することが好ましい。これらのアリ
ール基もフェニル基と混在していてもよい。
【0207】化45において、R105 、R106 で表され
るアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子としては、
101 〜R104 のところで挙げたものと同様のものが挙
げられる。
【0208】R105 、R106 で表されるアミノ基として
は、無置換でも置換基を有するものであってもよいが、
置換基を有するものが好ましく、具体的にはジメチルア
ミノ基、ジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジト
リルアミノ基、ジビフェニリルアミノ基、N−フェニル
−N−トリルアミノ基、N−フェニル−N−ナフチルア
ミノ基、N−フェニル−N−ビフェニリルアミノ基、N
−フェニル−N−アントリルアミノ基、N−フェニル−
N−ピレニルアミノ基、ジナフチルアミノ基、ジアント
リルアミノ基、ジピレニルアミノ基等が挙げられる。
【0209】r105、r106は、ともに0であることが好
ましく、2つのアリールアミノ基を連結するビフェニレ
ン基は無置換のものが好ましい。
【0210】なお、r101〜r104が2以上の整数のと
き、各R101 〜R104 同士は各々同一でも異なるもので
あってもよい。また、r105、r106が2以上の整数のと
き、R105 同士、R106 同士は同一でも異なるものであ
ってもよい。
【0211】化45の化合物の中でも、下記の化46ま
たは化47で表される化合物が好ましい。
【0212】
【化46】
【0213】
【化47】
【0214】まず、化46について説明すると、A1
4 は、それぞれNの結合位置に対してパラ位(4位)
またはメタ位(3位)に結合するフェニル基を表し、こ
れらは同一でも異なるものであってもよい。これらのフ
ェニル基はさらに置換基を有していてもよく、この場合
の置換基としてはR101 〜R104 で表されるアリール基
のところで挙げた置換基と同様のものを挙げることがで
きる。
【0215】R107 〜R110は、それぞれアルキル基、
アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基またはハ
ロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるものであっ
てもよい。これらの具体例としては化45のR101 〜R
104 のところで挙げたものと同様のものを挙げることが
できる。
【0216】r107〜r110は、それぞれ0または1〜4
の整数であり、r107〜r110は0であることが好まし
い。
【0217】なお、r107〜r110が各々2以上の整数で
あるとき、各R107 〜R110同士は同一でも異なるもの
であってもよい。
【0218】また、化46において、R105 、R106
105およびr106は化45のものと同義であり、r105
=r106=0であることが好ましい。
【0219】次に、化47について説明すると、Ar
は、Nの結合位置のパラ位(4位)またはメタ位(3
位)に結合するアリール基を表す。アリール基として
は、化45のR101 〜R104 で表されるアリール基のと
ころで例示したものと同様のものを挙げることができ、
特にフェニル基が好ましい。この場合、アリール基はさ
らに置換されていてもよく、このような置換基としては
101 〜R104 のところで例示したものを挙げることが
できる。置換基としてはアミノ基が好ましい。ただし、
アミノ基は、場合によっては環化して複素環基となって
いてもよい。具体的には化45のR105 、R106 で表さ
れるアミノ基の中から選択することができる。
【0220】Z1 、Z2 およびZ3 は、それぞれアルキ
ル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基ま
たはハロゲン原子を表し、これらは同一でも異なるもの
であってもよい。これらの具体例としては化45のR
101 〜R104 のところで挙げたものと同様のものを挙げ
ることができる。ただし、Z1 、Z2 およびZ3 のうち
の少なくとも1個はNの結合位置のパラ位またはメタ位
に結合するアリール基を表すが、Ar、Z1 〜Z3 のす
べてが同時にNの結合位置に対してパラ位またはメタ位
に結合するフェニル基となることはなく、4個のベンゼ
ン環の2〜3個がパラ位またはメタ位にそれぞれ1個の
アリール基を有することが好ましい。従って、Z1 〜Z
2 のうちの1個または2個がこのようなアリール基であ
ることが好ましい。アリール基としては、(1−,2
−)ナフチル基、(1−,2−,9−)アントリル基、
ピレニル基、ペリレニル基、コロネニル基等も好ましい
が、フェニル基が最も好ましい。
【0221】また、Z1 〜Z3 で表される上記アリール
基は置換基を有していてもよく、置換基としてはR101
〜R104 のところで例示したものを挙げることができ
る。特に、置換基としてはアミノ基が好ましく、具体的
にはR105 、R106 で表されるアミノ基から選択するこ
とができる。s1〜s3は、それぞれ0または1〜5の
整数であるが、これらは同時に0になることはなく、そ
の和は1以上の整数である。s1〜s3は、それぞれ0
または1であることが好ましく、さらにはs1〜s3の
1個または2個が1であり、残りが0であるような組合
せが好ましい。この場合、s1〜s3が1であるときに
含まれるZ1 〜Z3 は、Nの結合位置に対してパラ位ま
たはメタ位に結合するアリール基、特にフェニル基であ
ることが好ましい。
【0222】なお、s1〜s3が2以上の整数のとき、
各Z1 〜Z3 同士は同一でも異なるものであってもよ
い。
【0223】また、化47のR100 およびr100は化4
6のR107 およびr107と各々同義であり、化47のR
105 、R106 、r105およびr106は化46のものと各々
同義であり、好ましいものも同様である。
【0224】化46の化合物の中でも、化48〜化53
で表される化合物が好ましい。
【0225】
【化48】
【0226】
【化49】
【0227】
【化50】
【0228】
【化51】
【0229】
【化52】
【0230】
【化53】
【0231】化48〜化53の各々において、R111
114は、それぞれアルキル基、アルコキシ基、アリー
ル基、アリールオキシ基またはハロゲン原子を表し、こ
れらは同一でも異なるものであってもよい。これらの具
体例としてはR101 〜R104 のところで挙げたものと同
様のものを挙げることができる。
【0232】r111〜r114はそれぞれ0または1〜5の
整数であり、r111〜r114は、化48〜化53のいずれ
においても0であることが好ましい。
【0233】なお、r111〜r114が各々2以上の整数で
あるとき、各R111〜R114同士は同一でも異なるもので
あってもよい。
【0234】化48〜化53の各々において、R105
110およびr105〜r110は、それぞれ化46のものと
同義であり、好ましいものも同様である。
【0235】一方、化47の化合物の中でも化54〜化
59で表される化合物が好ましい。
【0236】
【化54】
【0237】
【化55】
【0238】
【化56】
【0239】
【化57】
【0240】
【化58】
【0241】
【化59】
【0242】化54〜化59の各々において、Ar1
Ar6 はそれぞれアリール基を表し、化54のAr1
Ar2 、化55のAr1 とAr3 、化56のAr1 とA
2とAr3 、化57のAr4 とAr5 、化58のAr4
とAr6 、化59のAr4とAr5 とAr6 とは、それ
ぞれ同一でも異なるものであってもよい。アリール基の
具体例としては化45のR101 〜R104 のところで挙げ
たものと同様のものを挙げることができ、フェニル基が
特に好ましい。
【0243】化54〜化59のR115、化54、化5
6、化57、化59のR116、化55、化56、化5
8、化59のR120は、それぞれアルキル基、アルコキ
シ基、アリール基、アリールオキシ基またはハロゲン原
子を表し、化54、化57のR115とR116、化55、化
58のR115とR120、化56、化59のR115とR116
1 20とはそれぞれ同一でも異なるものであってもよ
い。これらの具体例としては化45のR101 〜R104
ところで挙げたものと同様のものを挙げることができ
る。
【0244】化54〜化59のr115、化54、化5
6、化57、化59のr116、化55、化56、化5
8、化59のr120は、0または1〜4の整数である
が、r115、r116、r120は0であることが好ましい。
【0245】化54、化57のR117、化54〜化59
のR118、化55、化58のR119は、それぞれアルキル
基、アルコキシ基、アリールオキシ基またはハロゲン原
子を表し、化54、化57のR117とR118、化55、化
58のR118とR119とはそれぞれ同一でも異なるもので
あってもよい。これらの具体例としては化45のR101
〜R104 のところで挙げたものと同様のものを挙げるこ
とができる。
【0246】化54、化57のr117、化54〜化59
のr118、化55、化58のr119は、0または1〜5の
整数であるが、r117、r118、r119は0であることが
好ましい。
【0247】なお、化54〜化59において、r115
116、r120が2以上の整数であるとき、R115同士、
116同士、R120同士は各々同一でも異なるものであっ
てもよく、r117、r118、r119が2以上の整数である
とき、R117同士、R118同士、R119同士は各々同一で
も異なるものであってもよい。
【0248】化54〜化59の各々において、R105
106 、r105およびr106は化45のものと同義であ
り、r105=r106=0であることが好ましい。
【0249】以下に、化45の化合物の具体例を示す
が、本発明はこれに限定されるものではない。なお、化
60、化62、化64、化66、化69、化72、化7
5、化79、化84、化88、化92、化96は一般式
であり、化61、化63、化65、化67〜68、化7
0〜71、化73〜74、化76〜78、化80〜8
3、化85〜87、化89〜91、化93〜95、化9
7〜100にR101 等の組合せで具体例を示している。
この表示において、Ar1 〜Ar6 を除いて、すべてH
のときはHで示しており、置換基が存在するときは置換
基のみを示すものとし、他のものはHであることを意味
している。
【0250】
【化60】
【0251】
【化61】
【0252】
【化62】
【0253】
【化63】
【0254】
【化64】
【0255】
【化65】
【0256】
【化66】
【0257】
【化67】
【0258】
【化68】
【0259】
【化69】
【0260】
【化70】
【0261】
【化71】
【0262】
【化72】
【0263】
【化73】
【0264】
【化74】
【0265】
【化75】
【0266】
【化76】
【0267】
【化77】
【0268】
【化78】
【0269】
【化79】
【0270】
【化80】
【0271】
【化81】
【0272】
【化82】
【0273】
【化83】
【0274】
【化84】
【0275】
【化85】
【0276】
【化86】
【0277】
【化87】
【0278】
【化88】
【0279】
【化89】
【0280】
【化90】
【0281】
【化91】
【0282】
【化92】
【0283】
【化93】
【0284】
【化94】
【0285】
【化95】
【0286】
【化96】
【0287】
【化97】
【0288】
【化98】
【0289】
【化99】
【0290】
【化100】
【0291】テトラアリールベンジジン誘導体は1種の
みを用いても2種以上を併用してもよい。
【0292】テトラアリールベンジジン誘導体は、Jean
Piccard, Herr. Chim. Acta., 7,789(1924) 、Jean Pi
ccard, J. Am. Chem. Soc., 48, 2878(1926) 等に記載
の方法に従って、あるいは準じて合成することができ、
特開平8−48655号公報等に従って合成すればよ
い。具体的には、目的とする化合物に応じて、ジ(ビフ
ェニル)アミン化合物とジヨードビフェニル化合物、あ
るいはN,N’−ジフェニルベンジン化合物とヨードビ
フェニル化合物、などの組合せで、銅の存在下で加熱す
ること(ウルマン反応)によって得られる。また、パナ
ジウムのトリアルキルホスヒィン錯体の存在下でも同様
に得ることができる。
【0293】テトラアリールベンジジン誘導体は、質量
分析、赤外吸収スペクトル(IR)、 1H、13C核磁気
共鳴スペクトル(NMR)等によって同定することがで
きる。
【0294】これらのテトラアリールベンジジン誘導体
は、640〜2000程度の分子量をもち、190〜3
00℃の高融点、80〜200℃の高ガラス転移温度を
示し、通常の真空蒸着等によって透明で室温以上でも安
定なアモルファス状態を形成し、平滑で良好な膜が得ら
れ、しかもそれが長期間に渡って維持される。なお、こ
れらの化合物の中には融点を示さず、高温においてもア
モルファス状態を呈するもの、例えば、N,N’−ジフ
ェニル−N,N’−ビス[−4’−(N−フェニル−N
−3−メチルフェニルアミノ)ビフェニル−4−イル]
ベンジジンなどもある。従って、バインダー樹脂を用い
ることなく、それ自体で薄膜化することができる。
【0295】<発光層蛍光物質>本発明では、発光層に
発光機能を有する化合物である蛍光物質を含有させる。
このような蛍光性物質としては、例えば、特開昭63−
264692号公報に開示されているような化合物、例
えばキナクリドン、ルブレン、スチリル系色素等の化合
物が挙げられる。また、トリス(8−キノリノラト)ア
ルミニウム等の8−キノリノールないしその誘導体を配
位子とする金属錯体色素などのキノリン誘導体、テトラ
フェニルブタジエン、アントラセン、ペリレン、コロネ
ン、12−フタロペリノン誘導体等が挙げられる。さら
には、特開平8−12600号のフェニルアントラセン
誘導体、特開平8−12969号のテトラアリールエテ
ン誘導体等も挙げられる。蛍光性物質は1種のみを用い
ても2種以上を併用してもよい。
【0296】発光層蛍光物質としては、キノリン誘導体
が好ましく、さらには8−キノリノールないしその誘導
体を配位子とするアルミニウム錯体が好ましい。このよ
うなアルミニウム錯体としては、特開昭63−2646
92号、特開平3−255190号、特開平5−707
33号、特開平5−258859号、特開平6−215
874号等に開示されているものを挙げることができ
る。
【0297】具体的には、まず、トリス(8−キノリノ
ラト)アルミニウム、ビス(8−キノリノラト)マグネ
シウム、ビス(ベンゾ{f}−8−キノリノラト)亜
鉛、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)アルミニウ
ムオキシド、トリス(8−キノリノラト)インジウム、
トリス(5−メチル−8−キノリノラト)アルミニウ
ム、8−キノリノラトリチウム、トリス(5−クロロ−
8−キノリノラト)ガリウム、ビス(5−クロロ−8−
キノリノラト)カルシウム、5,7−ジクロル−8−キ
ノリノラトアルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−
8−ヒドロキシキノリノラト)アルミニウム、ポリ[亜
鉛(II)−ビス(8−ヒドロキシ−5−キノリニル)メ
タン]等がある。
【0298】また、8−キノリノールないしその誘導体
のほかに他の配位子を有するアルミニウム錯体であって
もよく、このようなものとしては、ビス(2−メチル−
8−キノリノラト)(フェノラト)アルミニウム(III)
、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(オルト−
クレゾラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−
8−キノリノラト)(メタークレゾラト)アルミニウム
(III) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(パラ
−クレゾラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル
−8−キノリノラト)(オルト−フェニルフェノラト)
アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−8−キノリノ
ラト)(メタ−フェニルフェノラト)アルミニウム(II
I) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(パラ−
フェニルフェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−
メチル−8−キノリノラト)(2,3−ジメチルフェノ
ラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−8−キ
ノリノラト)(2,6−ジメチルフェノラト)アルミニ
ウム(III) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)
(3,4−ジメチルフェノラト)アルミニウム(III) 、
ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(3,5−ジメ
チルフェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチ
ル−8−キノリノラト)(3,5−ジ−tert−ブチルフ
ェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−8
−キノリノラト)(2,6−ジフェニルフェノラト)ア
ルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラ
ト)(2,4,6−トリフェニルフェノラト)アルミニ
ウム(III) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)
(2,3,6−トリメチルフェノラト)アルミニウム(I
II) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(2,
3,5,6−テトラメチルフェノラト)アルミニウム(I
II) 、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(1−ナ
フトラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−8
−キノリノラト)(2−ナフトラト)アルミニウム(II
I) 、ビス(2,4−ジメチル−8−キノリノラト)
(オルト−フェニルフェノラト)アルミニウム(III) 、
ビス(2,4−ジメチル−8−キノリノラト)(パラ−
フェニルフェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2,
4−ジメチル−8−キノリノラト)(メタ−フェニルフ
ェノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2,4−ジメチ
ル−8−キノリノラト)(3,5−ジメチルフェノラ
ト)アルミニウム(III) 、ビス(2,4−ジメチル−8
−キノリノラト)(3,5−ジ−tert−ブチルフェノラ
ト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−4−エチ
ル−8−キノリノラト)(パラ−クレゾラト)アルミニ
ウム(III) 、ビス(2−メチル−4−メトキシ−8−キ
ノリノラト)(パラ−フェニルフェノラト)アルミニウ
ム(III) 、ビス(2−メチル−5−シアノ−8−キノリ
ノラト)(オルト−クレゾラト)アルミニウム(III) 、
ビス(2−メチル−6−トリフルオロメチル−8−キノ
リノラト)(2−ナフトラト)アルミニウム(III) 等が
ある。
【0299】このほか、ビス(2−メチル−8−キノリ
ノラト)アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス(2−
メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III) 、ビス
(2,4−ジメチル−8−キノリノラト)アルミニウム
(III) −μ−オキソ−ビス(2,4−ジメチル−8−キ
ノリノラト)アルミニウム(III) 、ビス(4−エチル−
2−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III) −
μ−オキソ−ビス(4−エチル−2−メチル−8−キノ
リノラト)アルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−4
−メトキシキノリノラト)アルミニウム(III) −μ−オ
キソ−ビス(2−メチル−4−メトキシキノリノラト)
アルミニウム(III) 、ビス(5−シアノ−2−メチル−
8−キノリノラト)アルミニウム(III) −μ−オキソ−
ビス(5−シアノ−2−メチル−8−キノリノラト)ア
ルミニウム(III) 、ビス(2−メチル−5−トリフルオ
ロメチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III) −μ
−オキソ−ビス(2−メチル−5−トリフルオロメチル
−8−キノリノラト)アルミニウム(III) 等であっても
よい。
【0300】これらの中でも、トリス(8−キノリノラ
ト)アルミニウム(AlQ3)を用いることが好まし
い。
【0301】この他、発光層蛍光物質としては、特開平
8−12600号公報に記載のフェニルアントラセン誘
導体や特開平8−12969号公報に記載のテトラアリ
ールエテン誘導体なども好ましい。
【0302】フェニルアントラセン誘導体は、下記の式
(4)で表されるものである。
【0303】式(4) A41−L4−A42
【0304】式(4)について説明すると、A41 およ
びA42 は、それぞれモノフェニルアントリル基または
ジフェニルアントリル基を表し、これらは同一でも異な
るものであってもよい。
【0305】A41 、A42 で表されるモノフェニルアン
トリル基またはジフェニルアントリル基は、無置換でも
置換基を有するものであってもよく、置換基を有する場
合の置換基としては、アルキル基、アリール基、アルコ
キシ基、アリーロキシ基、アミノ基等が挙げられ、これ
らの置換基はさらに置換されていてもよい。これらの置
換基については後述する。また、このような置換基の置
換位置は特に限定されないが、アントラセン環ではな
く、アントラセン環に結合したフェニル基であることが
好ましい。
【0306】また、アントラセン環におけるフェニル基
の結合位置はアントラセン環の9位、10位であること
が好ましい。
【0307】式(4)において、L4は単結合または二
価の基を表すが、L4で表される二価の基としてはアル
キレン基等が介在してもよいアリーレン基が好ましい。
このようなアリーレン基については後述する。
【0308】式(4)で示されるフェニルアントラセン
誘導体の中でも、下記の式(5)、式(6)で示される
ものが好ましい。
【0309】
【化101】
【0310】
【化102】
【0311】式(5)について説明すると、式(5)に
おいて、R510 およびR520 は、各々アルキル基、シク
ロアルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリーロキ
シ基、アミノ基または複素環基を表す。
【0312】R510 、R520 で表されるアルキル基とし
ては、直鎖状でも分岐を有するものであってもよく、炭
素数1〜10、さらには1〜4の置換もしくは無置換の
アルキル基が好ましい。特に、炭素数1〜4の無置換の
アルキル基が好ましく、具体的にはメチル基、エチル
基、(n−,i−)プロピル基、(n−,i−,s−,
t−)ブチル基等が挙げられる。
【0313】R510 、R520 で表されるシクロアルキル
基としては、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等が
挙げられる。
【0314】R510 、R520 で表されるアリール基とし
ては、炭素数6〜20のものが好ましく、さらにはフェ
ニル基、トリル基等の置換基を有するものであってもよ
い。具体的には、フェニル基、(o−,m−,p−)ト
リル基、ピレニル基、ナフチル基、アントリル基、ビフ
ェニル基、フェニルアントリル基、トリルアントリル基
等が挙げられる。
【0315】R510 、R520 で表されるアルケニル基と
しては、総炭素数6〜50のものが好ましく、無置換の
ものでも置換基を有するものであってもよいが、置換基
を有することが好ましい。このときの置換基としては、
フェニル基等のアリール基が好ましい。具体的には、ト
リフェニルビニル基、トリトリルビニル基、トリビフェ
ニルビニル基等が挙げられる。
【0316】R510 、R520 で表されるアルコキシ基と
しては、アルキル基部分の炭素数が1〜6のものが好ま
しく、具体的にはメトキシ基、エトキシ基等が挙げられ
る。アルコキシ基は、さらに置換されていてもよい。
【0317】R510 、R520 で表されるアリーロキシ基
としては、フェノキシ基等が挙げられる。
【0318】R510 、R520 で表されるアミノ基は、無
置換でも置換基を有するものであってもよいが、置換基
を有することが好ましく、この場合の置換基としてはア
ルキル基(メチル基、エチル基等)、アリール基(フェ
ニル基等)などが挙げられる。具体的にはジエチルアミ
ノ基、ジフェニルアミノ基、ジ(m−トリル)アミノ基
等が挙げられる。
【0319】R510 、R520 で表される複素環基として
は、ビピリジル基、ピリミジル基、キノリル基、ピリジ
ル基、チエニル基、フリル基、オキサジアゾイル基等が
挙げられる。これらは、メチル基、フェニル基等の置換
基を有していてもよい。
【0320】式(5)において、r510およびr52
0は、各々、0または1〜5の整数を表し、特に0また
は1であることが好ましい。r510およびr520
が、各々、1〜5の整数、特に1または2であるとき、
510 およびR520 は、各々、アルキル基、アリール
基、アルケニル基、アルコキシ基、アリーロキシ基、ア
ミノ基であることが好ましい。
【0321】式(5)において、R510 とR520 とは同
一でも異なるものであってもよい。R510 とR520 とが
各々複数存在するとき、R510 同士、R520 同士は各々
同一でも異なるものであってもよく、R510 同士あるい
はR520 同士は結合してベンゼン環等の環を形成してい
てもよい。
【0322】式(5)において、L5 は単結合またはア
リーレン基を表す。L5 で表されるアリーレン基として
は、無置換であることが好ましく、具体的にはフェニレ
ン基、ビフェニレン基、アントリレン基等の通常のアリ
ーレン基の他、2個ないしそれ以上のアリーレン基が直
接連結したものが挙げられる。L5 としては、単結合、
p−フェニレン基、4,4′−ビフェニレン基等が好ま
しい。
【0323】また、L5 で表されるアリーレン基は、2
個ないしそれ以上のアリーレン基がアルキレン基、−O
−、−S−または−NR−が介在して連結するものであ
ってもよい。ここで、Rはアルキル基またはアリール基
を表す。アルキル基としてはメチル基、エチル基等が挙
げられ、アリール基としてはフェニル基等が挙げられ
る。中でも、アリール基が好ましく、上記のフェニル基
のほか、A41 、A42 であってもよく、さらにはフェニ
ル基にA41 またはA42 が置換したものであってもよ
い。また、アルキレン基としてはメチレン基、エチレン
基等がこの好ましい。
【0324】このようなアリーレン基の具体例を以下に
示す。
【0325】
【化103】
【0326】次に、式(6)について説明すると、式
(6)において、R610 およびR620は式(5)におけ
るR510 およびR520 と、またr610およびr620
は式(5)におけるr510およびr520と、さらに
6 は式(5)におけるL5 とそれぞれ同義であり、好
ましいものも同様である。
【0327】式(6)において、R610 とR620 とは同
一でも異なるものであってもよい。R610 とR620 とが
各々複数存在するとき、R610 同士、R620 同士は各々
同一でも異なるものであってもよく、R610 同士あるい
はR620 同士は結合してベンゼン環等の環を形成してい
てもよい。
【0328】式(4)で表される化合物を以下に例示す
るが、これらに限定されるものではない。なお、化10
4、化106、化108、化110、化112、化11
4、化116では一般式を示し、化105、化107、
化109、化111、化113、化115、化117〜
118で、各々対応する具体例をR511〜R515、R52 1
〜R525あるいはR611〜R615、R621〜R625の組合せ
で示している。
【0329】
【化104】
【0330】
【化105】
【0331】
【化106】
【0332】
【化107】
【0333】
【化108】
【0334】
【化109】
【0335】
【化110】
【0336】
【化111】
【0337】
【化112】
【0338】
【化113】
【0339】
【化114】
【0340】
【化115】
【0341】
【化116】
【0342】
【化117】
【0343】
【化118】
【0344】
【化119】
【0345】
【化120】
【0346】
【化121】
【0347】
【化122】
【0348】上記のフェニルアントラセン誘導体は、
(1)ハロゲン化ジフェニルアントラセン化合物を、N
i(cod)2 〔cod:1,5−シクロオクタジエ
ン〕でカップリング、もしくはジハロゲン化アリールを
グリニャール化し、NiCl2 (dppe)[dpp
e:ジフェニルフォスフィノエタン]、NiCl2 (d
ppp)〔dppp:ジフェニルフォスフィノプロパ
ン〕等のNi錯体などを用いてクロスカップリングする
方法、(2)アントラキノン、ベンゾキノン、フェニル
アンスロンもしくはビアントロンとグリニャール化した
アリールもしくはリチオ化したアリールとの反応および
還元によりクロスカップリングする方法、等により合成
できる。
【0349】また、発光層蛍光物質として好ましいテト
ラアリールエテン誘導体は、下記の一般式(7)で表さ
れる化合物である。
【0350】
【化123】
【0351】一般式(7)において、Ar71 、Ar72
およびAr73 は、各々芳香族残基を表し、これらは同
一でも異なるものであってもよい。Ar71 〜Ar73
表される芳香族残基としては、芳香族炭化水素基(アリ
ール基)、芳香族複素環基が挙げられる。
【0352】芳香族炭化水素基としては、単環もしくは
多環の芳香族炭化水素基であってよく、縮合環や環集合
も含まれる。芳香族炭化水素基は、総炭素数が6〜30
のものが好ましく、置換基を有するものであってもよ
い。置換基を有する場合の置換基としては、アルキル
基、アリール基、アルコキシ基、アリーロキシ基、アミ
ノ基等が挙げられる。この置換基については後述する。
芳香族炭化水素基としては、例えばフェニル基、アルキ
ルフェニル基、アルコキシフェニル基、アリールフェニ
ル基、アリーロキシフェニル基、アミノフェニル基、ビ
フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピレニル基、
ペリレニル基等が挙げられる。
【0353】また、芳香族複素環基としては、ヘテロ原
子としてO、N、Sを含むものが好ましく、5員環であ
っても6員環であってもよい。具体的には、チエニル
基、フリル基、ピローリル基、ピリジル基等が挙げられ
る。
【0354】Ar71 〜Ar73 で表される芳香族残基と
しては、特にフェニル基が好ましい。
【0355】n7は2〜6の整数であり、特に2〜4の
整数であることが好ましい。
【0356】L7はn価の芳香族残基を表すが、特に芳
香族炭化水素、芳香族複素環、芳香族エーテル(芳香族
チオエーテルを含む。)または芳香族アミンから誘導さ
れる2〜6価、特に2〜4価の残基であることが好まし
い。これらの芳香族残基は、さらに置換基を有するもの
であってもよい。
【0357】なお、この中で、発光材料とするとき、L
7は、オキシ基(−O−)、チオ基(−S−)、イミノ
基(−NRO −:RO はアリール基)、複素環ジイル
基、アルケニレン基およびアルキレン基のうちの1種以
上が介在したアリーレン基、炭素数が21以上、好まし
くは21〜100、さらに好ましくは24〜50のアリ
ーレン基、芳香族炭化水素の3〜6価の残基または芳香
族複素環、芳香族エーテルもしくは芳香族アミンの2〜
6価の残基であるものが好ましい。
【0358】化123の中でも化124で示されるテト
ラアリールエテン誘導体が好ましい。
【0359】
【化124】
【0360】化124について説明すると、R701 、R
702 およびR703 は、各々、アルキル基、アリール基、
アルコキシ基、アリーロキシ基またはアミノ基を表し、
これらは同一でも異なるものであってもよい。
【0361】R701 〜R703 で表されるアルキル基とし
ては、炭素数1〜10のものが好ましく、直鎖状であっ
ても分岐を有するものであってもよく、さらには置換基
を有するものであってもよく、例えばメチル基、エチル
基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、
t−ブチル基等が挙げられる。
【0362】R701 〜R703 で表されるアリール基とし
ては、炭素数6〜20のものが好ましく、置換基を有す
るものであってもよく、例えばフェニル基、o−トリル
基、m−トリル基、p−トリル基、ナフチル基、アント
リル基等が挙げられる。
【0363】R701 〜R703 で表されるアルコキシ基と
しては、アルコキシ基のアルキル基部分の炭素数が1〜
6のものが好ましく、例えばメトキシ基、エトキシ基、
t−ブトキシ基等が挙げられる。
【0364】R701 〜R703 で表されるアリーロキシ基
としては、フェノキシ基、4−メチルフェノキシ基、4
−(t−ブチル)フェノキシ基等が挙げられる。
【0365】R701 〜R703 で表されるアミノ基として
は、置換基を有するものが好ましく、例えばジメチルア
ミノ基、ジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ビス
(ビフェニル)アミノ基等が挙げられる。
【0366】s、tおよびuは、各々、0または1〜5
の整数であり、s、t、uが2以上の整数であるとき、
701 同士、R702 同士、R703 同士は、各々同一でも
異なるものであってもよい。
【0367】化124において、s、tおよびuは、各
々、0または1であることが好ましく、特に0であるこ
と、すなわち無置換のフェニル基であることが好まし
い。
【0368】L71 は、アリーレン基、アレーントリイ
ル基、アレーンテトライル基、複素環ジイル基、複素環
トリイル基、複素環テトライル基、トリアリールアミン
もしくはその多量体のジイル基、トリアリールアミンも
しくはその多量体のトリイル基、トリアリールアミンも
しくはその多量体のテトライル基、アリール置換複素環
ジイル基、アリール置換複素環トリイル基またはアリー
ル置換複素環テトライル基を表す。これらはさらに置換
されていてもよい。L71 で表されるアリーレン基、ア
レーントリイル基、アレーンテトライル基は、オキシ基
(−O−)、チオ基(−S−)、イミノ基(−NRO
−:RO はフェニル基等のアリール基)、複素環ジイル
基、アルケニル基およびアルキレン基のうちの1種以上
が介在していてもよい。
【0369】このようなアリーレン基、アレーントリイ
ル基、アレーンテトライル基は、総炭素数が6以上、さ
らには21以上、特に21〜100、さらに特には24
〜50であることが好ましい。L71 で表されるアリー
レン基として、具体的にはフェニレン基、ビフェニレン
基、ナフチレン基、ジフェニルエーテルジイル基、ジフ
ェニルチオエーテルジイル基、ジフェニルメチルジイル
基、ジフェニルオキサジアゾールジイル基、テルフェニ
レン基等が挙げられる。アレーントリイル基としては、
ベンゼントリイル基、クアテルフェニルトリイル基等が
挙げられる。アレーンテトライル基としては、テトラフ
ェニルエテンテトライル基等が挙げられる。このような
基にはフェニルエチリル基等が置換されていてもよい。
【0370】L71 で表される複素環ジイル基として
は、チオフェンジイル基、フランジイル基、ピリジンジ
イル基、ビチオフェンジイル基、ビフランジイル基、ビ
ピリジンジイル基、ピラジンジイル基、ピロールジイル
基、ビピロールジイル基、キノリンジイル基、オキサジ
アゾールジイル基、キノキサリンジイル基、ジフェニル
キノキサリンジイル基等が挙げられる。複素環トリイル
基としてはイソキノリントリイル基等が挙げられ、複素
環テトライル基としては、キノキサリンテトライル基等
が挙げられる。これらの基は、さらにメトキシ基等の置
換基を有していてもよい。
【0371】L71 で表されるトリアリールアミンまた
はその多量体のジイル基としては、トリフェニルアミン
ジイル基等が挙げられ、トリアリールアミンまたはその
多量体のトリイル基としては、トリフェニルアミントリ
イル基等が挙げられる。また、トリアリールアミンまた
はその多量体のテトライル基としては、N,N’−テト
ラフェニル−4,4’−ジアミノ−1,1’−ビフェニ
ルテトライル基等が挙げられる。なお、トリアリールア
ミンの多量体は通常2〜4量体程度のものである。
【0372】L71 で表されるアリール置換複素環ジイ
ル基としては、ジフェニルオキサジアゾールジイル基等
が挙げられ、アリール置換複素環トリイル基としては、
ジフェニルオキサジアゾールトリイル基、ジフェニルキ
ノキサリントリイル基等が挙げられ、アリール置換複素
環テトライル基としては、ジフェニルキノキサリンテト
ライル基等が挙げられる。
【0373】L71 の好適例を以下に示すが、本発明は
これらに限定されるものではない。
【0374】
【化125】
【0375】
【化126】
【0376】
【化127】
【0377】
【化128】
【0378】
【化129】
【0379】
【化130】
【0380】化124において、n71はL71 の価数
によるが、2〜4の整数であり、好ましくは2または
3、特に2であることが好ましい。
【0381】なお、正孔注入輸送性化合物として用いる
ときのL71 としては、複素環ジイル基、複素環トリイ
ル基、複素環テトライル基、トリアリールアミン誘導体
ジイル基、トリアリールアミン誘導体トリイル基、トリ
アリールアミン誘導体テトライル基またはイミノ基(−
NRO −:RO はアリール基)が介在してもよいアリー
レン基、アレーントリイル基またはアレーンテトライル
基であることが好ましい。
【0382】また、電子注入輸送性化合物として用いる
ときのL71 としては、オキシ基(−O−)、チオ基
(−S−)、複素環ジイル基およびアルキレン基のうち
の1種以上が介在していてもよいアリーレン基、アレー
ントリイル基もしくはアレーンテトライル基、複素環ジ
イル基、複素環トリイル基、複素環テトライル基、アリ
ール置換複素環ジイル基、アリール置換複素環トリイル
基またはアリール置換複素環テトライル基であることが
好ましい。
【0383】また、発光材料として用いるときのL71
としては、オキシ基(−O−)、チオ基(−S−)、イ
ミノ基(−NRO −:RO はアリール基)、複素環ジイ
ル基、アルケニレン基およびアルキレン基のうちの1種
以上が介在したアリーレン基、炭素数が21以上、さら
に好ましくは21〜100、特に好ましくは24〜50
のアリーレン基、オキシ基(−O−)、チオ基(−S
−)、イミノ基(−NRO −:RO はアリール基)、複
素環ジイル基、アルケニレン基およびアルキレン基のう
ちの1種以上が介在してもよいアレーントリイル基もし
くはアレーンテトライル基、複素環ジイル基、複素環ト
リイル基、複素環テトライル基、トリアリールアミンも
しくはその多量体のジイル基、トリアリールアミンもし
くはその多量体のトリイル基、トリアリールアミンもし
くはその多量体のテトライル基、アリール置換複素環ジ
イル基、アリール置換複素環トリイル基またはアリール
置換複素環テトライル基であるものが好ましい。
【0384】このようなテトラアリールエテン誘導体の
好適例を以下に示すが、これらに限定されるものではな
い。なお、化131は一般式であり、化132〜化13
9では化131の表示を用いて示している。R711〜R
715、R721〜R725、R731〜R735については、すべて
水素のときはHとし、いずれかが置換基のときは置換基
のみを示すものとする。なお、併せて、化合物の属性を
記す。正孔注入輸送性化合物のときはh、電子注入輸送
性化合物のときはeとし、特に示さないものは弱い電子
輸送性もしくはニュートラル(バイポール)とする。こ
の中の化合物のうち、青色発光材料とできるのは化合物
No.1〜4、14、21、23〜26、32、42、4
3、47〜59等である。
【0385】
【化131】
【0386】
【化132】
【0387】
【化133】
【0388】
【化134】
【0389】
【化135】
【0390】
【化136】
【0391】
【化137】
【0392】
【化138】
【0393】
【化139】
【0394】
【化140】
【0395】
【化141】
【0396】上記のテトラアリールエテン誘導体は、
(1)ハロゲン化トリフェニルエテン化合物等の芳香族
残基三置換ハロゲン化エーテルをグリニャール化し、N
iCl2(dppp)〔dppp:ジフェニルフォスフ
ィノプロパン〕等のNi錯体などを用いて、ジハロゲン
化アリール誘導体等のジ、トリ、テトラ、ペンタもしく
はヘキサハロゲン化芳香族化合物とクロスカップリング
する方法、(2)ジハロゲン化アリール誘導体等のジ、
トリ、テトラ、ペンタもしくはヘキサハロゲン化芳香族
化合物をグリニャール化し、NiCl2(dppp)等
のNi錯体などを用いてハロゲン化トリフェニルエテン
誘導体等の芳香族残基三置換ハロゲン化エテンとクロス
カップリングする方法、等により合成できる。
【0397】<ナフタセン誘導体>本発明の有機EL素
子では、発光層蛍光物質として、特に、ルブレン等のナ
フタセン誘導体を用いることが好ましい。ナフタセン誘
導体等の縮合環芳香族炭化水素化合物としては、特開平
8−311442号公報、PCT−JP−02869号
明細書、特願平10−137505号公報等に記載の化
合物が挙げられる。ナフタセン誘導体はバイポーラな輸
送性を有しており、これをドープすると、バイポーラに
安定なナフタセン誘導体でもキャリア再結合が起こるの
で、その分さらにホスト有機化合物が受けるダメージは
少なくなる。また、ナフタセン誘導体がキャリア再結合
領域近傍に存在するため、ホストの励起子からナフタセ
ン誘導体へのエネルギー移動が起こり、非放射的失活が
少なくなり、その結果、安定した高効率の発光が得ら
れ、かつ、素子の寿命が大幅に向上する。
【0398】ルブレン等のナフタセン誘導体は、下記式
(8)で表される基本骨格を有する化合物である。
【0399】
【化142】
【0400】式(8)において、Ra、Rb、Rcおよび
dはそれぞれ非置換、または置換基を有するアルキル
基、アリール基、アミノ基、複素環基およびアルケニル
基のいずれかを表し、アリール基、アミノ基、複素環基
およびアルケニル基のいずれかであることが好ましい。
【0401】Ra、Rb、RcおよびRdで表されるアリー
ル基としては、単環もしくは多環のものであってよく、
縮合環や環集合も含まれる。総炭素数は、6〜30のも
のが好ましく、置換基を有していてもよい。
【0402】Ra、Rb、RcおよびRdで表されるアリー
ル基としては、好ましくはフェニル基、(o−,m−,
p−)トリル基、ピレニル基、ペリレニル基、コロネニ
ル基、(1−,2−)ナフチル基、アントリル基、(o
−,m−,p−)ビフェニリル基、ターフェニル基、フ
ェナントリル基等である。
【0403】Ra、Rb、RcおよびRdで表されるアミノ
基としては、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ア
ラルキルアミノ基等いずれでもよい。これらは、総炭素
数1〜6の脂肪族、および/または1〜4環の芳香族炭
素環を有することが好ましい。具体的には、ジメチルア
ミノ基、ジエチルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジフェ
ニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ビスジフェニリルア
ミノ基、ビスナフチルアミノ基等が挙げられる。
【0404】Ra、Rb、RcおよびRdで表される複素環
基としては、ヘテロ原子としてO,N,Sを含有する5
員または6員環の芳香族複素環基、および炭素数2〜2
0の縮合多環芳香複素環基等が挙げられる。芳香族複素
環基および縮合多環芳香複素環基としては、例えばチエ
ニル基、フリル基、ピロリル基、ピリジル基、キノリル
基、キノキサリル基等が挙げられる。
【0405】Ra、Rb、RcおよびRdで表されるアルケ
ニル基としては、少なくとも置換基の1つにフェニル基
を有する(1−、および2−)フェニルアルケニル基、
(1,2−、および2,2−)ジフェニルアルケニル
基、(1,2,2−)トリフェニルアルケニル基等が好
ましいが、非置換のものであってもよい。
【0406】Ra、Rb、RcおよびRdが置換基を有する
場合、これらの置換基のうちの少なくとも2つがアリー
ル基、アミノ基、複素環基、アルケニル基およびアリー
ロキシ基のいずれかであることが好ましい。アリール
基、アミノ基、複素環基およびアルケニル基については
上記Ra、Rb、RcおよびRdと同様である。
【0407】Ra、Rb、RcおよびRdの置換基となるア
リーロキシ基としては、総炭素数6〜18のアリール基
を有するものが好ましく、具体的には(o−,m−,p
−)フェノキシ基等が挙げられる。
【0408】これら置換基の2種以上が縮合環を形成し
ていてもよい。また、さらに置換されていてもよく、そ
の場合の好ましい置換基としては上記と同様である。
【0409】Ra、Rb、RcおよびRdが置換基を有する
場合、少なくともその2種以上が上記置換基を有するこ
とが好ましい。その置換位置としては特に限定されるも
のではなく、メタ、パラ、オルト位のいずれでもよい。
また、RaとRd、RbとRcはそれぞれ同じものであるこ
とが好ましいが、異なっていてもよい。
【0410】Re、Rf、RgおよびRhは、それぞれ水素
または置換基を有していてもよいアルキル基、アリール
基、アミノ基およびアルケニル基のいずれかを表す。
【0411】Re、Rf、RgおよびRhで表されるアルキ
ル基としては、炭素数が1〜6のものが好ましく、直鎖
状であっても分岐を有していてもよい。アルキル基の好
ましい具体例としては、メチル基、エチル基、(n,
i)−プロピル基、(n,i,sec,tert)−ブ
チル基、(n,i,neo,tert)−ペンチル基等
が挙げられる。
【0412】Re、Rf、RgおよびRhで表されるアリー
ル基、アミノ基、アルケニル基としては、上記Ra
b、RcおよびRdの場合と同様である。また、ReとR
f、RgとRhは、それぞれ同じものであることが好まし
いが、異なっていてもよい。
【0413】ただし、これらのうち、Ra、Rb、Rc
よびRdがフェニル基であって、Re、Rf、RgおよびR
hが水素であるものは含まれない。
【0414】また、本発明で用いるナフタセン誘導体
は、下記の式(9)で表される基本骨格を有するルブレ
ン誘導体が好ましい。
【0415】
【化143】
【0416】上記式(9)中、Ra1〜Ra3、Rb1
b3、Rc1〜Rc3およびRd1〜Rd3は水素、アリール
基、アミノ基、複素環基、アリーロキシ基およびアルケ
ニル基のいずれかである。また、これらのうちの少なく
とも1群中にはアリール基、アミノ基、複素環基および
アリーロキシ基のいずれかを置換基として有することが
好ましい。これらの2種以上が縮合環を形成していても
よい。あるいは、これらの全てが水素である場合にはR
e,Rf,RgおよびRhのいずれかにはアルキル基、また
はアリール基を有することが好ましい。
【0417】アリール基、アミノ基、複素環基およびア
リーロキシ基の好ましい態様としては上記Ra、Rb、R
cおよびRdと同様である。また、Ra1〜Ra3とRd1〜R
d3、Rb1〜Rb3とRc1〜Rc3は、それぞれ同じであるこ
とが好ましいが、異なっていてもよい。
【0418】Ra1〜Ra3、Rb1〜Rb3、Rc1〜Rc3およ
びRd1〜Rd3の置換基となるアミノ基としては、アルキ
ルアミノ基、アリールアミノ基、アラルキルアミノ基等
いずれでもよい。これらは、総炭素数1〜6の脂肪族、
および/または1〜4環の芳香族炭素環を有することが
好ましい。具体的には、ジメチルアミノ基、ジエチルア
ミノ基、ジブチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジト
リルアミノ基、ビスビフェニリルアミノ基等が挙げられ
る。
【0419】形成される縮合環としては、例えばインデ
ン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、キノ
リン、イソキノリン、キノクサリン、フェナジン、アク
リジン、インドール、カルバゾール、フェノキサジン、
フェノチアジン、ベンゾチアゾール、ベンゾチオフェ
ン、ベンゾフラン、アクリドン、ベンズイミダゾール、
クマリン、フラボン等を挙げることができる。
【0420】特に好適なルブレン等のナフタセン誘導体
を以下に示す。なお、化144〜化147では化14
2、式(8)のRa〜Rhの表示を用いて示している。
【0421】
【化144】
【0422】
【化145】
【0423】
【化146】
【0424】
【化147】
【0425】これらの中でも、No.2、3、4、1
1、12、15、20、24、27、44のナフタセン
誘導体が好ましい。
【0426】ナフタセン誘導体は、特開平8−3114
42号公報、PCT−JP−02869号明細書、特願
平10−137505号公報等に従って合成すればよ
い。
【0427】前述したように、蛍光性物質は、それ自体
で発光が可能なホスト物質と組み合わせて使用すること
が好ましく、ドーパントとしての使用が好ましい。この
ような場合の発光層における蛍光性物質の含有量は0.
01〜50wt% 、さらには0.01〜20wt% であるこ
とが好ましい。なお、本発明で用いる上記のテトラアリ
ールフェニレンジアミン誘導体および上記のポリチオフ
ェン、チオフェン誘導体は、それ自体で発光が可能なホ
スト物質として機能する。
【0428】<電子注入輸送層>電子注入輸送層は、陰
極からの電子の注入を容易にする機能、電子を輸送する
機能および正孔を妨げる機能を有するものである。電子
注入輸送層は、発光層へ注入される電子を増大・閉じ込
めさせ、再結合領域を最適化させ、発光効率を改善す
る。電子注入輸送層は、発光層に用いる化合物の電子注
入、電子輸送の各機能の高さを考慮し、必要に応じて設
けられる。発光層に用いる化合物の電子注入輸送機能が
高い場合には、電子注入輸送層を設けずに、発光層が電
子注入輸送層を兼ねる構成とすることができる。また、
電子注入輸送層は、注入機能を持つ層と輸送機能を持つ
層とに別個に設けてもよい。
【0429】電子注入輸送層には、トリス(8−キノリ
ノラト)アルミニウム(AlQ3)等の8−キノリノー
ルないしその誘導体を配位子とする有機金属錯体などの
キノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘
導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリ
ン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオ
レン誘導体等を用いることができる。特にトリス(8−
キノリノラト)アルミニウム(AlQ3)等を使用する
ことが好ましい。
【0430】電子注入輸送層を電子注入層と電子輸送層
とに分けて設層する場合は、電子注入輸送層用の化合物
の中から好ましい組合せを選択して用いることができ
る。このとき、陰極側から電子親和力の大きい化合物の
順に積層することが好ましく、陰極に接して電子注入
層、発光層に接して電子輸送層を設けることが好まし
い。電子親和力と積層順との関係については、電子注入
輸送層を2層以上設けるときも同様である。
【0431】<発光層、電子注入輸送層の膜厚>発光層
の厚さおよび電子注入輸送層の厚さは特に限定されず、
再結合領域・発光領域の設計や形成方法によっても異な
るが、通常、5〜1000nm程度、特に10〜200nm
とすることが好ましい。
【0432】電子注入輸送層の厚さは、再結合・発光領
域の設計にもよるが、発光層の厚さと同程度もしくは1
/10〜10倍程度とすればよい。電子の注入層と輸送
層とを分ける場合は、注入層は1nm以上、輸送層は20
nm以上とするのが好ましい。このときの注入層、輸送層
の厚さの上限は、通常、注入層で100nm程度、輸送層
で1000nm程度である。このような膜厚については、
注入輸送層を2層設けるときも同じである。
【0433】また、組み合わせる発光層や電子注入輸送
層のキャリア移動度やキャリア密度(イオン化ポテンシ
ャル・電子親和力により決まる)を考慮し、膜厚をコン
トロールすることで、再結合領域・発光領域を自由に設
計することができ、発光色の設計や、両電極の干渉効果
による発光輝度・発光スペクトルの制御や、発光の空間
分布の制御を可能にできる。
【0434】<陰極>本発明において、陰極には、仕事
関数の小さい材料、例えば、Li、Na、K、Mg、A
l、Ag、In、あるいは、これらの1種以上を含む合
金を用いることが好ましい。特に、これらの酸化物、ハ
ロゲン化物を界面に数nm以下積層し、Al等の配線電極
を用いることが好ましい。特に好ましい材料としては、
酸化リチウム、フッ化リチウム、フッ化カリウム、酸化
カルシウム、塩化ナトリウム等のアルカリ金属、アルカ
リ土類金属の化合物が好ましい。また、陰極は、結晶粒
が細かいことが好ましく、特にアモルファス状態である
ことが好ましい。陰極の厚さは10〜1000nm程度と
することが好ましい。
【0435】また、陰極界面の有機物層にLi等の金属
をドープしてもよい。
【0436】また、電極形成の最後にAlや、フッ素系
化合物を蒸着・スパッタすることで封止効果が向上す
る。
【0437】<陽極>有機EL素子を面発光させるため
には、少なくとも一方の電極が透明ないし半透明である
必要があり、上記のように陰極の材料には制限があるの
で、好ましくは発光光の透過率が80%以上となるよう
に陽極の材料および厚さを決定することが好ましい。具
体的には、例えば、ITO(錫ドープ酸化インジウ
ム)、IZO(亜鉛ドープ酸化インジウム)、SnO
2 、Ni、Au、Pt、Pd、ドーパントをドープした
ポリピロールなどを陽極に用いることが好ましく、特に
ITO、IZOが好ましい。ITOは、通常In2 3
とSnOとを化学量論組成で含有するが、酸素量は多少
これから偏倚していてもよい。IZOは、通常In2
3 とZnO2 とを化学量論組成で含有するが、酸素量は
多少これから偏倚していてもよい。In23 に対する
SnO2 の混合比は、1〜20wt%、さらには5〜12
wt%が好ましい。また、IZOでのIn23 に対する
ZnO2 の混合比は、通常、12〜32wt%程度であ
る。また、陽極の厚さは10〜500nm程度とすること
が好ましい。また、素子の信頼性を向上させるために駆
動電圧が低いことが必要であるが、好ましいものとして
10〜30Ω/□または10Ω/□以下(通常0.1〜
10Ω/□)のITOが挙げられる。
【0438】また、ディスプレイのような大きいデバイ
スにおいては、ITOの抵抗が大きくなるのでAl配線
をしてもよい。
【0439】<基板材料>基板材料に特に制限はない
が、図示例では基板側から発光光を取り出すため、ガラ
スや樹脂等の透明ないし半透明材料を用いる。また、基
板にカラーフィルター膜や蛍光性物質を含む蛍光変換フ
ィルター膜、あるいは誘電体反射膜を用いたり、基板自
身に着色したりして発光色をコントロールしてもよい。
【0440】なお、基板に不透明な材料を用いる場合に
は、図1に示される積層順序を逆にしてもよい。
【0441】カラーフィルター膜には、液晶ディスプレ
イ等で用いられているカラーフィルターを用いればよい
が、有機EL素子の発光する光に合わせてカラーフィル
ターの特性を調整し、取り出し効率・色純度を最適化す
ればよい。
【0442】また、EL素子材料や蛍光変換層が光吸収
するような短波長の外光をカットできるカラーフィルタ
ーを用いれば、素子の耐光性・表示のコントラストも向
上する。
【0443】また、誘電体多層膜のような光学薄膜を用
いてカラーフィルターの代わりにしてもよい。
【0444】蛍光変換フィルター膜は、EL発光の光を
吸収し、蛍光変換膜中の蛍光体から光を放出させること
で、発光色の色変換を行うものであるが、組成として
は、バインダー、蛍光材料、光吸収材料の三つから形成
される。
【0445】蛍光材料は、基本的には蛍光量子収率が高
いものを用いればよく、EL発光波長域に吸収が強いこ
とが好ましい。実際には、レーザー色素などが適してお
り、ローダミン系化合物・ペリレン系化合物・シアニン
系化合物・フタロシアニン系化合物(サブフタロシアニ
ン等も含む)・ナフタロイミド系化合物・縮合環炭化水
素系化合物・縮合複素環系化合物・スチリル系化合物・
クマリン系化合物等を用いればよい。
【0446】バインダーは基本的に蛍光を消光しないよ
うな材料を選べばよく、フォトリソグラフィー・印刷等
で微細なパターニングができるようなものが好ましい。
また、ITOの成膜時にダメージを受けないような材料
が好ましい。
【0447】光吸収材料は、蛍光材料の光吸収が足りな
い場合に用いるが、必要のない場合は用いなくてもよ
い。光吸収材料は、蛍光性材料の蛍光を消光しないよう
な材料を選べばよい。
【0448】<有機EL素子の製造方法>次に、本発明
の有機EL素子の製造方法を説明する。
【0449】陽極は、蒸着法やスパッタ法等の気相成長
法により形成することが好ましい。
【0450】陰極は、蒸着法やスパッタ法で形成するこ
とが可能であるが、有機層上に成膜する点を考慮する
と、有機層へのダメージの少ない蒸着法が好ましい。
【0451】発光層および電子注入輸送層の形成には、
均質な薄膜が形成できることから真空蒸着法を用いるこ
とが好ましい。真空蒸着法を用いた場合、アモルファス
状態または結晶粒径が0.1μm 以下(通常、下限値は
0.001μm 程度である。)の均質な薄膜が得られ
る。結晶粒径が0.1μm を超えていると、不均一な発
光となり、素子の駆動電圧を高くしなければならなくな
り、電荷の注入効率も著しく低下する。
【0452】真空蒸着の条件は特に限定されないが、1
-3Pa以下の真空度とし、蒸着速度は0.1〜1nm/se
c 程度とすることが好ましい。また、真空中で連続して
各層を形成することが好ましい。真空中で連続して形成
すれば、各層の界面に不純物が吸着することを防げるた
め、高特性が得られる。また、素子の駆動電圧を低くし
たり、ダークスポットの発生・成長を抑えたりすること
ができる。
【0453】これら各層の形成に真空蒸着法を用いる場
合において、混合層等、1層に複数の化合物を含有させ
る場合、化合物を入れた各ボートを個別に温度制御して
異なる蒸着源より蒸発させる共蒸着が好ましいが、蒸気
圧(蒸発温度)が同程度あるいは非常に近い場合には、
予め同じ蒸着ボード内で混合させておき、蒸着すること
もできる。
【0454】また、この他、溶液塗布法(スピンコー
ト、ディップ、キャスト等)、ラングミュア・ブロジェ
ット(LB)法などを用いることもできる。溶液塗布法
では、ポリマー等のマトリックス物質(樹脂バインダ
ー)中に各化合物を分散させる構成としてもよい。
【0455】本発明の有機EL素子は、通常、直流駆動
型のEL素子として用いられるが、交流駆動またはパル
ス駆動することもできる。印加電圧は、通常、2〜10
V 程度と従来のものよりも低い。
【0456】
【実施例】以下、本発明の実施例を示し、本発明をさら
に詳細に説明する。
【0457】<実施例1>ガラス基板上に、ITO透明
電極(陽極)をスパッタ法にて100nm成膜した。
【0458】そして、ITO透明電極を成膜したガラス
基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音
波洗浄した。その基板を煮沸エタノール中から引き上げ
て乾燥し、UV/O3 洗浄した後、真空蒸着装置の基板
ホルダーに固定して、真空槽を1×10-4Pa以下まで減
圧した。
【0459】まず、上記のN,N'-ジフェニル-N,N'-ビス
[N-フェニル-N-4-トリル(4-アミノフェニル)]ベン
ジジン(HIM34)と、発光中心として下記のルブレ
ン誘導体とを重量比90:10、蒸着速度0.2nm/se
c で100nmの厚さに蒸着し、発光層とした。
【0460】
【化148】
【0461】次いで、下記のトリス(8−キノリノラ
ト)アルミニウム(AlQ3)を蒸着速度0.2nm/sec
で20nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。
【0462】
【化149】
【0463】さらに、減圧を保ったまま、Li2Oを蒸
着速度0.05nm/sec で、0.5nmの厚さに蒸着して
陰極とした。
【0464】そして、配線電極兼保護層としてAlを2
00nm蒸着し、有機EL素子を得た。
【0465】この有機EL素子に、直流電圧を印加し、
10mA/cm2 の定電流密度で駆動させたところ、駆動電
圧は4.03V、輝度は405cd/m2であった。発光色
は黄橙色であった。さらに、この素子を50mA/cm2
定電流密度で連続駆動させたところ、初期の輝度は18
00cd/m2、駆動電圧は5.8Vであり、500時間後
には輝度は1500cd/m2、駆動電圧は8.2Vとなっ
た。
【0466】<実施例2>実施例1と同様に、ガラス基
板上にITO透明電極(陽極)を成膜し、真空蒸着装置
にセットした。
【0467】まず、上記のN,N'-ジフェニル-N,N'-ビス
[N-フェニル-N-4-トリル(4-アミノフェニル)]ベン
ジジン(HIM34)と、発光中心となる上記のルブレ
ン誘導体とを重量比90:10、蒸着速度0.2nm/se
c で80nmの厚さに共蒸着し、第一の発光層とした。
【0468】次いで、N,N,N’,N’−テトラキス
(3−ビフェニリル)ベンジジン(化合物No.I−1)
と、発光中心となるルブレン誘導体とを重量比90:1
0、蒸着速度0.2nm/sec で20nmの厚さに共蒸着
し、第二の発光層とした。
【0469】次いで、AlQ3を蒸着速度0.2nm/sec
で20nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。
【0470】そして、実施例1と同様に、Li2O、A
lを蒸着し、有機EL素子を得た。
【0471】この有機EL素子に、直流電圧を印加し、
10mA/cm2 の定電流密度で駆動させたところ、駆動電
圧は4.4V、輝度は617cd/m2であった。発光色は
黄橙色であった。さらに、この素子を50mA/cm2 の定
電流密度で連続駆動させたところ、初期の輝度は332
0cd/m2、駆動電圧は5.95Vであり、500時間後
には輝度は2710cd/m2、駆動電圧は9.4Vとなっ
た。
【0472】<実施例3>実施例1と同様に、ガラス基
板上にITO透明電極(陽極)を成膜し、真空蒸着装置
にセットした。
【0473】まず、上記のN,N'-ジフェニル-N,N'-ビス
[N-フェニル-N-1-ナフチル(4-アミノフェニル)]ベ
ンジジン(HIM38)と、発光中心となるルブレン誘
導体とを重量比90:10、蒸着速度0.2nm/sec で
80nmの厚さに共蒸着し、第一の発光層とした。
【0474】次いで、N,N,N’,N’−テトラキス
(3−ビフェニリル)ベンジジン(化合物No.I−1)
と、発光中心となるルブレン誘導体とを重量比90:1
0、蒸着速度0.2nm/sec で20nmの厚さに共蒸着
し、第二の発光層とした。
【0475】次いで、AlQ3を蒸着速度0.2nm/sec
で35nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。
【0476】そして、実施例1と同様に、Li2O、A
lを蒸着し、有機EL素子を得た。
【0477】この有機EL素子に、直流電圧を印加し、
10mA/cm2 の定電流密度で駆動させたところ、駆動電
圧は5.4V、輝度は760cd/m2であった。発光色は
黄橙色であった。さらに、この素子を50mA/cm2 の定
電流密度で連続駆動させたところ、初期の輝度は325
0cd/m2、駆動電圧は6.43Vであり、500時間後
には輝度は2340cd/m2、駆動電圧は8.7Vとなっ
た。
【0478】<実施例4>実施例1と同様に、ガラス基
板上にITO透明電極(陽極)を成膜し、真空蒸着装置
にセットした。
【0479】まず、上記のN,N'-ジフェニル-N,N'-ビス
[N-フェニル-N-4-トリル(4-アミノフェニル)]ベン
ジジン(HIM34)と、発光中心となるルブレン誘導
体とを重量比90:10、蒸着速度0.2nm/sec で8
0nmの厚さに共蒸着し、第一の発光層とした。
【0480】次いで、N,N,N’,N’−テトラキス
(3−ビフェニリル)ベンジジン(化合物No.I−1)
と、発光中心となるルブレン誘導体とを重量比90:1
0、蒸着速度0.2nm/sec で20nmの厚さに共蒸着
し、第二の発光層とした。
【0481】次いで、AlQ3を蒸着速度0.2nm/sec
で50nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。
【0482】そして、実施例1と同様に、Li2O、A
lを蒸着し、有機EL素子を得た。
【0483】この有機EL素子に、直流電圧を印加し、
10mA/cm2 の定電流密度で駆動させたところ、駆動電
圧は5.6V、輝度は857cd/m2であった。発光色は
黄橙色であった。さらに、この素子を50mA/cm2 の定
電流密度で連続駆動させたところ、初期の輝度は364
0cd/m2、駆動電圧は7.7Vであり、1000時間後
には輝度は3040cd/m2、駆動電圧は12.2Vとな
った。
【0484】<実施例5>実施例1と同様に、ガラス基
板上にITO透明電極(陽極)を成膜し、真空蒸着装置
にセットした。
【0485】まず、上記のN,N'-ジフェニル-N,N'-ビス
[N-フェニル-N-1-ナフチル(4-アミノフェニル)]ベ
ンジジン(HIM38)と、発光中心として下記のナフ
タセン誘導体とを重量比90:10、蒸着速度0.2nm
/sec で80nmの厚さに共蒸着し、第一の発光層とし
た。
【0486】
【化150】
【0487】次いで、N,N,N’,N’−テトラキス
(3−ビフェニリル)ベンジジン(化合物No.I−1)
と、発光中心となるナフタセン誘導体とを重量比90:
10、蒸着速度0.2nm/sec で20nmの厚さに共蒸着
し、第二の発光層とした。
【0488】次いで、AlQ3を蒸着速度0.2nm/sec
で20nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。
【0489】そして、実施例1と同様に、Li2O、A
lを蒸着し、有機EL素子を得た。
【0490】この有機EL素子に、直流電圧を印加し、
10mA/cm2 の定電流密度で駆動させたところ、駆動電
圧は4.5V、輝度は557cd/m2であった。発光色は
緑色であった。さらに、この素子を50mA/cm2 の定電
流密度で連続駆動させたところ、初期の輝度は2950
cd/m2、駆動電圧は5.90Vであり、500時間後に
は輝度は2200cd/m2、駆動電圧は8.4Vとなっ
た。
【0491】<実施例6>実施例1と同様に、ガラス基
板上にITO透明電極(陽極)を成膜し、真空蒸着装置
にセットした。
【0492】まず、上記のN,N'-ジフェニル-N,N'-ビス
[N-フェニル-N-4-トリル(4-アミノフェニル)]ベン
ジジン(HIM34)と、発光中心となるルブレン誘導
体とを重量比90:10、蒸着速度0.2nm/sec で8
0nmの厚さに共蒸着し、第一の発光層とした。
【0493】次いで、N,N,N’,N’−テトラキス
(3−ビフェニリル)ベンジジン(化合物No.I−1)
と、発光中心となるナフタセン誘導体とを重量比90:
10、蒸着速度0.2nm/sec で20nmの厚さに共蒸着
し、第二の発光層とした。
【0494】次いで、AlQ3を蒸着速度0.2nm/sec
で20nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。
【0495】そして、実施例1と同様に、Li2O、A
lを蒸着し、有機EL素子を得た。
【0496】この有機EL素子に、直流電圧を印加し、
10mA/cm2 の定電流密度で駆動させたところ、駆動電
圧は4.6V、輝度は580cd/m2であった。発光色は
黄白色であった。さらに、この素子を50mA/cm2 の定
電流密度で連続駆動させたところ、初期の輝度は301
0cd/m2、駆動電圧は5.80Vであり、500時間後
には輝度は2380cd/m2、駆動電圧は8.4Vとなっ
た。
【0497】<実施例7>実施例1と同様に、ガラス基
板上にITO透明電極(陽極)を成膜し、真空蒸着装置
にセットした。
【0498】まず、上記の重合体I−1[ポリ(チオフ
ェン−2,4−ジイル)]と、発光中心となるルブレン
誘導体とを重量比90:10、蒸着速度0.2nm/sec
で100nmの厚さに蒸着し、発光層とした。
【0499】次いで、AlQ3を蒸着速度0.2nm/sec
で20nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。
【0500】そして、実施例1と同様に、Li2O、A
lを蒸着し、有機EL素子を得た。
【0501】この有機EL素子に、直流電圧を印加し、
10mA/cm2 の定電流密度で駆動させたところ、駆動電
圧は5.5V、輝度は305cd/m2であった。また、こ
の素子は、比較例のものよりも駆動電圧の上昇、輝度の
低下が小さく、実施例1〜7と同等の寿命が得られた。
【0502】<実施例8>実施例1と同様に、ガラス基
板上にITO透明電極(陽極)を成膜し、真空蒸着装置
にセットした。
【0503】まず、上記の重合体III −1[ポリ(チオ
フェン−2,5−ジイル)]と、発光中心となるルブレ
ン誘導体とを重量比90:10、蒸着速度0.2nm/se
c で100nmの厚さに蒸着し、発光層とした。
【0504】次いで、AlQ3を蒸着速度0.2nm/sec
で20nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。
【0505】そして、実施例1と同様に、Li2O、A
lを蒸着し、有機EL素子を得た。
【0506】この有機EL素子に、直流電圧を印加し、
10mA/cm2 の定電流密度で駆動させたところ、駆動電
圧は4.3V、輝度は100cd/m2であった。また、こ
の素子は、比較例のものよりも駆動電圧の上昇、輝度の
低下が小さく、実施例1〜7と同等の寿命が得られた。
【0507】<実施例9>実施例1と同様に、ガラス基
板上にITO透明電極(陽極)を成膜し、真空蒸着装置
にセットした。
【0508】まず、上記の共重合体II−1[チオフェン
−2,4−ジイル−チオフェン−2,5−ジイル(1:
1)共重合体]と、発光中心となるルブレン誘導体とを
重量比90:10、蒸着速度0.2nm/sec で100nm
の厚さに蒸着し、発光層とした。
【0509】次いで、AlQ3を蒸着速度0.2nm/sec
で20nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。
【0510】そして、実施例1と同様に、Li2O、A
lを蒸着し、有機EL素子を得た。
【0511】この有機EL素子に、直流電圧を印加し、
10mA/cm2 の定電流密度で駆動させたところ、駆動電
圧は4.5V、輝度は120cd/m2であった。また、こ
の素子は、比較例のものよりも駆動電圧の上昇、輝度の
低下が小さく、実施例1〜7と同等の寿命が得られた。
【0512】<実施例10>実施例1と同様に、ガラス
基板上にITO透明電極(陽極)を成膜し、真空蒸着装
置にセットした。
【0513】まず、下記の化合物と、発光中心となるル
ブレン誘導体とを重量比90:10、蒸着速度0.2nm
/sec で100nmの厚さに蒸着し、発光層とした。
【0514】
【化151】
【0515】次いで、AlQ3を蒸着速度0.2nm/sec
で20nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。
【0516】そして、実施例1と同様に、Li2O、A
lを蒸着し、有機EL素子を得た。
【0517】この有機EL素子に、直流電圧を印加し、
10mA/cm2 の定電流密度で駆動させたところ、駆動電
圧は4.5V、輝度は400cd/m2であった。また、こ
の素子は、比較例のものよりも駆動電圧の上昇、輝度の
低下が小さく、実施例1〜7と同等の寿命が得られた。
【0518】<実施例11>実施例1と同様に、ガラス
基板上にITO透明電極(陽極)を成膜し、真空蒸着装
置にセットした。
【0519】まず、下記の化合物と、発光中心となるル
ブレン誘導体とを重量比90:10、蒸着速度0.2nm
/sec で100nmの厚さに蒸着し、発光層とした。
【0520】
【化152】
【0521】次いで、AlQ3を蒸着速度0.2nm/sec
で20nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。
【0522】そして、実施例1と同様に、Li2O、A
lを蒸着し、有機EL素子を得た。
【0523】この有機EL素子に、直流電圧を印加し、
10mA/cm2 の定電流密度で駆動させたところ、駆動電
圧は4.5V、輝度は400cd/m2であった。また、こ
の素子は、比較例のものよりも駆動電圧の上昇、輝度の
低下が小さく、実施例1〜7と同等の寿命が得られた。
【0524】<実施例12>実施例1と同様に、ガラス
基板上にITO透明電極(陽極)を成膜し、真空蒸着装
置にセットした。
【0525】まず、下記の化合物と、発光中心となるル
ブレン誘導体とを重量比90:10、蒸着速度0.2nm
/sec で100nmの厚さに蒸着し、発光層とした。
【0526】
【化153】
【0527】次いで、AlQ3を蒸着速度0.2nm/sec
で20nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。
【0528】そして、実施例1と同様に、Li2O、A
lを蒸着し、有機EL素子を得た。
【0529】この有機EL素子に、直流電圧を印加し、
10mA/cm2 の定電流密度で駆動させたところ、駆動電
圧は4.8V、輝度は450cd/m2であった。また、こ
の素子は、比較例のものよりも駆動電圧の上昇、輝度の
低下が小さく、実施例1〜7と同等の寿命が得られた。
【0530】<実施例13>実施例1と同様に、ガラス
基板上にITO透明電極(陽極)を成膜し、真空蒸着装
置にセットした。
【0531】まず、下記の化合物と、発光中心となるル
ブレン誘導体とを重量比90:10、蒸着速度0.2nm
/sec で100nmの厚さに蒸着し、発光層とした。
【0532】
【化154】
【0533】次いで、AlQ3を蒸着速度0.2nm/sec
で20nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。
【0534】そして、実施例1と同様に、Li2O、A
lを蒸着し、有機EL素子を得た。
【0535】この有機EL素子に、直流電圧を印加し、
10mA/cm2 の定電流密度で駆動させたところ、駆動電
圧は4.7V、輝度は420cd/m2であった。また、こ
の素子は、比較例のものよりも駆動電圧の上昇、輝度の
低下が小さく、実施例1〜7と同等の寿命が得られた。
【0536】<実施例14>実施例1と同様に、ガラス
基板上にITO透明電極(陽極)を成膜し、真空蒸着装
置にセットした。
【0537】まず、下記の化合物と、発光中心となるル
ブレン誘導体とを重量比90:10、蒸着速度0.2nm
/sec で100nmの厚さに蒸着し、発光層とした。
【0538】
【化155】
【0539】次いで、AlQ3を蒸着速度0.2nm/sec
で20nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。
【0540】そして、実施例1と同様に、Li2O、A
lを蒸着し、有機EL素子を得た。
【0541】この有機EL素子に、直流電圧を印加し、
10mA/cm2 の定電流密度で駆動させたところ、駆動電
圧は5.0V、輝度は500cd/m2であった。また、こ
の素子は、比較例のものよりも駆動電圧の上昇、輝度の
低下が小さく、実施例1〜7と同等の寿命が得られた。
【0542】<比較例1>実施例1と同様に、ガラス基
板上にITO透明電極(陽極)を成膜し、真空蒸着装置
にセットした。
【0543】まず、N,N,N’,N’−テトラキス
(3−ビフェニリル)ベンジジン(化合物No.I−1)
と、発光中心となるルブレン誘導体とを重量比90:1
0、蒸着速度0.2nm/sec で100nmの厚さに共蒸着
し、発光層とした。
【0544】次いで、AlQ3を蒸着速度0.2nm/sec
で20nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。
【0545】そして、実施例1と同様に、Li2O、A
lを蒸着し、有機EL素子を得た。
【0546】この有機EL素子に、直流電圧を印加し、
10mA/cm2 の定電流密度で連続駆動させたところ、初
期の駆動電圧は6.8V、輝度は404cd/m2であっ
た。そして、100時間程度で駆動電圧が12V以上に
なり、300時間後には絶縁破壊した。
【0547】<比較例2>実施例1と同様に、ガラス基
板上にITO透明電極(陽極)を成膜し、真空蒸着装置
にセットした。
【0548】まず、N,N,N’,N’−テトラキス
(3−ビフェニリル)ベンジジン(化合物No.I−1)
を蒸着速度0.2nm/sec で50nmの厚さに蒸着し、正
孔注入輸送層とした。
【0549】次いで、AlQ3と、発光中心となるルブ
レン誘導体とを重量比90:10、蒸着速度0.2nm/
sec で70nmの厚さに共蒸着し、発光層とした。
【0550】そして、実施例1と同様に、Li2O、A
lを蒸着し、有機EL素子を得た。
【0551】この有機EL素子に、直流電圧を印加し、
10mA/cm2 の定電流密度で駆動させたところ、駆動電
圧は9.5V、輝度は800cd/m2であった。さらに、
この素子を50mA/cm2 の定電流密度で連続駆動させた
ところ、初期の輝度は3800cd/m2、駆動電圧は1
1.0Vであり、100時間後には駆動電圧が14V以
上になった。そして、250時間後には駆動電圧が16
Vになり、輝度が半減した。
【0552】<比較例3>実施例1と同様に、ガラス基
板上にITO透明電極(陽極)を成膜し、真空蒸着装置
にセットした。
【0553】まず、N,N,N’,N’−テトラキス
(3−ビフェニリル)ベンジジン(化合物No.I−1)
と、発光中心となるルブレン誘導体とを重量比90:1
0、蒸着速度0.2nm/sec で70nmの厚さに共蒸着
し、発光層とした。
【0554】次いで、AlQ3を蒸着速度0.2nm/sec
で40nmの厚さに蒸着し、電子注入輸送層とした。
【0555】そして、実施例1と同様に、Li2O、A
lを蒸着し、有機EL素子を得た。
【0556】この有機EL素子に、直流電圧を印加し、
10mA/cm2 の定電流密度で駆動させたところ、駆動電
圧は6.5V、輝度は835cd/m2であった。さらに、
この素子を50mA/cm2 の定電流密度で連続駆動させた
ところ、初期の輝度は4200cd/m2、駆動電圧は7.
8Vであり、150時間後には駆動電圧が12V以上に
なり、輝度が半減した。
【0557】
【発明の効果】本発明によれば、駆動電圧が低く、高効
率で、信頼性の高い有機EL素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の有機EL素子の構成例を示す概略断面
図である。
【符号の説明】
1 基板 2 陽極 3 発光層 4 電子注入輸送層 5 陰極

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 陽極と、この陽極上に直接設けられた発
    光帯と、陰極とを有し、 上記発光帯が、下記式(I)で表される骨格を有する化
    合物と、蛍光性物質とを含有する有機EL素子。 【化1】 〔式(I)において、φはフェニレン基を表し、 R01、R02、R03およびR04は、それぞれジアリールア
    ミノフェニレン基、 【化2】 のいずれかを表し、 r01、r02、r03およびr04は、それぞれ0〜5の整数
    であり、 r01+r02+r03+r04は1以上である。R11、R12
    13、R14、R15、R16およびR17は、それぞれ、置換
    または非置換のアリール基を表す。〕
  2. 【請求項2】 陽極と、この陽極上に直接設けられた発
    光帯と、陰極とを有し、 上記発光帯が、下記式(1)で示される構造を有する化
    合物、下記式(1)で示される構造と下記式(2)で示
    される構造とを有する化合物および下記式(2)で示さ
    れる構造を有する化合物のうちの少なくとも1種以上
    と、蛍光性物質とを含有する有機EL素子。 【化3】 【化4】 〔式(1)において、R1 およびR2 は、それぞれ水素
    原子、芳香族炭化水素基または脂肪族炭化水素基を表
    し、 mは1〜100である。式(2)において、R3 および
    4 は、それぞれ水素原子、芳香族炭化水素基または脂
    肪族炭化水素基を表し、R3 とR4 とは互いに結合して
    環を形成してもよく、 nは1〜100である。ただし、いずれの化合物におい
    ても、m+nは2以上であり、 末端基は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコ
    キシ基、アリール基、アリーロキシ基またはアミノ基で
    ある。〕
  3. 【請求項3】 上記発光帯と上記陰極との間に、電子注
    入輸送帯を有する請求項1または2の有機EL素子。
  4. 【請求項4】 上記発光帯が上記蛍光性物質を2種類以
    上含有する請求項1〜3のいずれかの有機EL素子。
  5. 【請求項5】 上記発光帯が、発光波長の異なる2層以
    上から構成されるか、発光波長の異なる領域を有する請
    求項1〜4のいずれかの有機EL素子。
  6. 【請求項6】 上記発光帯が、上記陽極側に上記式
    (I)で表される骨格を有する化合物を含有し、上記陰
    極側に下記式(3)で表されるテトラアリールベンジジ
    ン誘導体を含有する請求項1、3、4または5のいずれ
    かの有機EL素子。 【化5】 [式(3)において、R101 、R102 、R103 およびR
    104 は、それぞれアリール基、アルキル基、アルコキシ
    基、アリールオキシ基またはハロゲン原子を表し、 R101 、R102 、R103 およびR104 のうちの少なくと
    も1個はアリール基であり、 r101、r102、r103およびr104は、それぞれ0または
    1〜5の整数であり、 r101、r102、r103およびr104の和は1以上の整数で
    あり、 少なくとも1個のアリール基がR101 〜R104 として存
    在し、 R105 およびR106 は、それぞれアルキル基、アルコキ
    シ基、アミノ基またはハロゲン原子を表し、 r105およびr106は、それぞれ0または1〜4の整数で
    ある。]
  7. 【請求項7】 上記発光帯が、上記陽極側に上記式
    (I)で表される骨格を有し、R01、R02、R03および
    04はそれぞれ 【化6】 である化合物を含有し、上記陰極側に上記式(I)で表
    される骨格を有し、R01、R02、R03およびR04はそれ
    ぞれジアリールアミノフェニレン基である化合物を含有
    する請求項1、3、4または5のいずれかの有機EL素
    子。〔化6において、R11、R12、R13、R14、R15
    16およびR17は、それぞれ、置換または非置換のアリ
    ール基を表す。〕
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