JP2001160489A

JP2001160489A - 有機電界発光素子

Info

Publication number: JP2001160489A
Application number: JP34256299A
Authority: JP
Inventors: Hisato Takeuchi; 久人竹内; Hiromitsu Tanaka; 洋充田中; Makoto Mori; 誠毛利; Seiji Tokito; 静士時任
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1999-12-01
Filing date: 1999-12-01
Publication date: 2001-06-12

Abstract

(57)【要約】【課題】優れた特性を備え青色より長波長側の発光が
可能な新規な有機化合物の提供。【解決手段】２つの電極間に、発光層を含む有機化合
物層が形成された有機電界発光素子において、前記有機
化合物層の材料として、化学式（ｉ）又は（ii）【化２１】【化２２】で表されるキノキサリン誘導体を用いる。この誘導体化
合物は、骨格中の窒素、及び長い共役系の存在により、
高効率で青色より長波長の緑色〜赤色系の蛍光を発す
る。分子構造中に５員環を有しているので構造に若干の
歪みがあり、このため薄膜化した場合にも結晶化し難
く、有機ＥＬ素子に用いた場合に素子の耐熱性、寿命向
上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、新規な有機化合
物、例えば有機電界発光素子（以下、有機ＥＬ素子とい
う）の有機化合物層等に適した化合物に関する。

【０００２】

【従来の技術】有機ＥＬ素子は、透明ガラス基板上に、
透明第１電極（例えばＩＴＯ）と、強い蛍光をもつ有機
化合物を含む有機化合物層と、金属（例えばＭｇ）の第
２電極とが順に積層されて構成されている。

【０００３】前記有機層は例えば正孔輸送機能分子層と
発光機能分子層と電子輸送機能分子層とが順に積層され
た３層構造を備え、対の電極へ電界を印加することによ
り発光する。すなわち、第１電極から正孔を、第２電極
から電子を注入すると、注入された正孔と電子は上記有
機層の正孔輸送機能分子層と発光機能分子層および電子
輸送機能分子層内を移動して衝突、再結合を起こして消
滅する。この再結合により発生したエネルギーは発光性
分子が励起状態を生成するのに使われ、これにより有機
ＥＬ素子が蛍光を発する。

【０００４】このような発光に用いられる有機発光材料
としては、例えば、特開平１０−１８９２４７号公報、
特開平１１−１２２０５号公報には、下式（iii）、（i
v）

【化５】に示すフロオランテン誘導体が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】有機ＥＬ素子では、上
述のような既に提案されている有機化合物を用いてある
程度高い発光輝度を得ることができるが、これらの有機
化合物の耐熱性、安定性、発光色について要求を満たし
ていない。このため、ディスプレイや平面光源として有
機ＥＬ素子を用いる場合に、素子寿命、発光色等におけ
る要求を十分に満たすことができていない。

【０００６】例えば、上記フルオランテン誘導体化合物
は、素子の寿命を延ばすために重要な有機化合物の耐熱
性（融点やガラス転移温度）が不十分であり、薄膜化し
た場合に容易に結晶化してしまい、高い融点、ガラス転
移温度Ｔｇを実現することは難しい。なぜなら、開示さ
れている分子構造は、二次元的に広がった平面的な分子
構造を有しており、薄膜化した際、膜内で分子同士で重
なる面積が大きくなり、分子間力が働きやすいためであ
る。

【０００７】また、これらの化合物は、青色蛍光を示す
発光材料として使用できるが、カラー有機ＥＬディスプ
レイ等を実現するには、より長波長側の蛍光を示す発光
材料も望まれる。

【０００８】一方、基本骨格中に窒素原子を有する化合
物として、下式（ｖ）、（vi）

【化６】に示すようなキノキサリン誘導体化合物が提案されてい
る。

【０００９】例えば、特開平９−１３０２５号公報に示
された化学式（ｖ）に示す化合物は、従来の電子輸送材
料と比べてガラス転移温度Ｔｇが向上する旨の記載があ
るが、例えば、上記化学式（ｖ）の右側はフェナントレ
ン環であり、分子の長軸（式中の左右）方向から二方向
に広がっており、薄膜化した場合に分子同士で重なる面
積が大きいため、結晶化が起こりやすい。このため有機
ＥＬ素子の寿命向上のために十分高いガラス転移温度Ｔ
ｇを達成しているとはいえない。

【００１０】また、特開平６−２０７１６９号公報に示
された化学式（vi）に示されるキノキサリン誘導体化合
物は、単結合と結合基（Ｚ）を介して複数のキノキサリ
ン誘導体が結合した構成を有する。このキノキサリン誘
導体化合物は、複数のキノキサリン誘導体間にねじれ構
造を導入することで化合物の耐熱性が向上する可能性が
ある。しかし、式（vi）において、個々のキノキサリン
誘導体は単結合によって分離されおり、分子長の割に共
役系が非常に短く、発光波長を長くすること及び発光輝
度を高めること等が容易でないという問題がある。

【００１１】本発明の目的は、優れた特性を備える新規
な有機化合物の提供及びこの有機化合物を用いた有機Ｅ
Ｌ素子を提供することである。

【００１２】また、本発明の他の目的は、有機ＥＬ素子
等の特性向上等のために必要な高い発光輝度、高い発光
効率を実現すると共に、安定で耐熱性が高く、より波長
の長い発光も可能な新たな有機化合物を提案することで
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明は、２つの電極間に、発光層を含む有機化合
物層が形成された有機電界発光素子において、前記有機
化合物層が、下記一般式（ｉ）又は一般式（ii）

【化７】

【化８】で表されるような有機化合物を含むことを特徴とする。

【００１４】また本発明は、上記一般式（ｉ）又は一般
式（ii）の様な構造の新規化合物に関するものである。

【００１５】上記化学式（ｉ）又は（ii）に示す化合物
は、キノキサリン誘導体を含む化合物である。この化合
物は、有機ＥＬ素子の有機化合物層、特に発光層材料ま
たは、発光層のドーピング材として優れており、これら
の材料を発光層に用いることにより、効率良く発光させ
ることができる。

【００１６】この化合物では、キノキサリン骨格を備え
ていて窒素原子が環内に導入されていることと、キノキ
サリン誘導体が左右に導入されていて共役系が長く発達
していることにより、蛍光波長を長波長化させることが
可能となる。具体的には、例えば上記式（iii）に示す
ようなフルオランテン誘導体では、短波長側の青色の蛍
光しか示さないが、本発明の化合物ではより長波長側の
緑色〜赤色の発光色を得ることができる。

【００１７】本発明に係るキノキサリン誘導体は、芳香
族環の縮合中に５員環が導入されており、分子構造に若
干の歪みが与えられている。このようなゆがみ構造であ
れば、化合物を用いて薄膜化した場合の結晶性を低下さ
せることが可能となり、アモルファスな膜が得られる。
つまり、薄膜化した場合にも分子間での立体的な障害が
起きやすく、分子間力が働きにくい。従って、非晶質状
態を維持しやすく、薄膜の耐熱性を向上させることが可
能となる。

【００１８】上記キノキサリン誘導体において、置換基
Ｒ₁〜Ｒ₁₄は、例えば、互いに独立して、水素，ハロゲ
ン，アルキル基，アリル基，アリール基，パーフルオロ
アルキル基，アルコキシ基，シアノ基，エステル基，カ
ルボキシル基，アミノ基などを用いることができる。ま
た、これらに限らず、その他の電子供与性基、電子吸引
性基が適用可能であり、更にその他、隣接する置換基Ｒ
₁とＲ₂，Ｒ₂とＲ₃，Ｒ ₃とＲ₄，Ｒ₅とＲ₆，Ｒ₆とＲ₇，Ｒ
₇とＲ₈，Ｒ₉とＲ₁₀，Ｒ₁₀とＲ₁₁，Ｒ₁₁とＲ₁₂，Ｒ₁₂と
Ｒ₁₃，Ｒ₁₃とＲ₁₄は、互いに結合した脂肪族環あるいは
芳香族環でもよい。

【００１９】上記式（ｉ）又は（ii）のようにナフタレ
ン環又はアントラセン環を挟んで左右にキノキサリン誘
導体が延びる構造の左右の端に位置する置換基、例えば
Ｒ₁〜Ｒ₄（特にＲ₂，Ｒ₃）の少なくとも一つと、Ｒ₅〜
Ｒ₈（特にＲ₆、Ｒ₇）の少なくとも一つとには、互いに
逆の性質の置換基を導入しても良い。つまり、例えば、
Ｒ₁〜Ｒ₄のいずれかには電子供与性基を導入し、他方の
Ｒ₅〜Ｒ₈のいずれかには電子吸引性基した構成などが適
用可能である。このように分子の長軸方向の両端に性質
の異なる置換基を導入すれば、更なる発光輝度の向上が
可能となる。

【００２０】また、例えばＲ₁〜Ｒ₈に嵩高い置換基を導
入することにより、例えば発光層にドーピング材料とし
て導入された場合や、他の層との界面に位置する場合に
おいても、他の化合物と錯体等を作り難く、化合物の安
定性、特にこの化合物を含む層の安定性をより高めるこ
とも可能となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いてこの発明の好
適な実施の形態（以下実施形態という）について説明す
る。

【００２２】図１は、この発明の実施形態に係る有機Ｅ
Ｌ素子の概略構造を示す図である。

【００２３】この素子は、透明基板１０上に第１電極１
２と、電界の印加により発光する有機化合物層１４と第
２電極１６とが順に積層されて構成されている。

【００２４】透明基板１０としては、ガラス基板、透明
セラミックス基板、ダイヤモンド基板等を用いることが
できる。第１電極１２としては、高い光透過性および導
電性を有する透明電極が用いられ、例えば、ＩＴＯ（In
dium Tin Oxide）、ＳｎＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、ポリアニリン
等の薄膜材料を用いることができる。

【００２５】有機化合物層１４は、電界の印加により発
光する部位であり、例えば発光層の単層構造、正孔輸送
層と発光層の２層構造、正孔輸送層と発光層と電子輸送
層の３層構造などから構成される。なお、有機化合物層
１４は単層、多層どちらで構成されてもよい。有機化合
物層１４の厚みは数十から数百ｎｍである。本実施形態
では、この有機化合物層１４の発光機能材料、特に、発
光層の材料又は発光層へのドーピング材料として、上記
式（ｉ）又は（ii）に示すキノキサリン誘導体を用い
る。この新規な有機化合物については後述する。

【００２６】この有機化合物層１４の上に形成されてい
る第２電極１６としては、例えばＭｇ、Ａｇ、Ｍｇ−Ａ
ｇ、ＡｌＬｉ、ＬｉＦ／Ａｌ等の金属電極が用いられて
いる。

【００２７】以上のような構成の有機ＥＬ素子におい
て、第１電極１２を陽極として、第２電極１６を陰極と
して用い、これらの電極から正孔及び電子を有機化合物
層１４に注入することで、有機化合物層１４内で注入さ
れた正孔と電子が再結合し、発光材料が励起され、本発
明に係るキノキサリン誘導体に起因した色の蛍光が得ら
れる。

【００２８】次に、本発明に係る有機化合物について説
明する。

【００２９】本発明に係る新規な有機化合物は、上記化
学式（ｉ）又は（ii）に示されるような構造のキノキサ
リン誘導体であり、効率的に緑色から赤色の長波長側の
蛍光を発する発光機能を備えている。

【００３０】式中、置換基Ｒ₁〜Ｒ₁₃は、互いに独立し
ており、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、パーフ
ルオロアルキル基、アルコキシル基、シアノ基、エステ
ル基、又はカルボキシル基、アミノ基等を用いることが
できる。また、これらに限らず、その他の電子供与性基
や電子吸引性基などが適用可能である。更にその他、隣
接する置換基Ｒ₁とＲ₂，Ｒ₂とＲ₃，Ｒ₃とＲ₄，Ｒ₅と
Ｒ₆，Ｒ₆とＲ₇，Ｒ₇とＲ₈，Ｒ₉とＲ₁₀，Ｒ₁₀とＲ₁₁，Ｒ
₁₁とＲ₁₂，Ｒ₁₂とＲ₁₃，Ｒ₁₃とＲ₁₄は、互いに結合した
脂肪族環あるいは芳香族環でもよい。このように、Ｒ₁
〜Ｒ₁₄に所望の置換基などを導入することで本発明の化
合物は、発光輝度を向上したり、発光波長を微妙に調整
することが可能である。

【００３１】例えばＲ₁〜Ｒ₈として、下記式（１）〜
（３）や、

【化９】下記式（４）〜（６）

【化１０】に示すように、嵩高い置換基を独立で導入したり、隣接
する置換基同士が互いに結合して芳香族環を構成してい
るような化学構造の化合物を用いることができる。これ
らのように、嵩高い置換基を備える構造の化合物とする
と、発光層にドーピング材料として導入された場合や、
他の層との界面に位置する場合においても、他の化合物
と錯体等を作り難く、化合物の安定性、特にこの化合物
を含む層の安定性をより高めることも可能となる。

【００３２】また、上記構造の他にも、本発明の上記式
（ｉ）又は（ii）に示すような化合物は、下記化学式
（７）〜（２０）や、化学式（２１）〜（３４）

【化１１】

【化１２】に示すように、Ｒ₁〜Ｒ₈としてな様々な置換基を導入す
ることができる。なお、上記式中において、例えば式
（８）のニトロ（ＮＯ₂−）基の部分のような表現は、
近接する２つの置換基のいずれか（式（８）ではＲ₆又
はＲ₇）に導入され得ることを意味する。

【００３３】本発明の化合物は、中央に位置するナフタ
レン環又はアントラセン環を挟んで左右にキノキサリン
誘導体が延びる構造を有しており、左右のキノキサリン
の置換基、つまりＲ₁〜Ｒ₄と、Ｒ₅〜Ｒ₈は、互いに同一
の置換基である必要はない。化学式（７）〜（１０）
や、化学式（２６）、（２７）に示す構造においては、
Ｒ₁〜Ｒ₄（特にＲ₂，Ｒ₃）の少なくとも一つと、Ｒ₅〜
Ｒ₈（特にＲ₆、Ｒ₇）の少なくとも一つとが、互いに逆
の性質の置換基が導入されている。例えば化学式（７）
では、Ｒ₂、Ｒ₃には、電子供与性のアルキル基が導入さ
れ、反対側のＲ₇には電子吸引性のニトロ基が導入され
ている。そして、このように共役系がつながった分子の
長軸方向の両端に、性質の異なる置換基を導入すること
で、更なる発光輝度の向上が可能となる。

【００３４】以上説明したような構造のキノキサリン誘
導体は、上述のように単独で有機ＥＬ素子の発光層を構
成することが可能であるが、その他、現在知られている
発光材料、例えばアルミキノリノール錯体（Ａｌｑ₃）
や、ジスチルアリレーン誘導体（ＤＰＶＢｉ）などをホ
スト材料として用い、このホスト材料中に、ゲスト材料
として所定割合（例えば０．１重量％〜１０．０重量
％）でドーピングすることで発光層を構成することも可
能である。

【００３５】正孔輸送層、電子輸送層等には、現在知ら
れている電子輸送機能分子、正孔輸送機能分子を用いる
ことができる。一例として、正孔輸送機能分子として
は、トリフェニルアミン４量体（ＴＰＴＥ）や、銅−フ
タロシアニン等、電子輸送機能分子としては、上述の発
光機能を兼用するＡｌｑ₃等を用いることができる。

【００３６】

【実施例】本実施形態の具体例である実施例と、その比
較例について説明する。

【００３７】［実施例１］（実施例１−１：化合物１の合成）本発明のキノキサリ
ン誘導体の一例として、下記化合物１（３５）

【化１３】を以下のような手順で合成した。

【００３８】まず、下式（３６）

【化１４】に示す１，２，５，６−テトラケトピラセン（Tetraket
opyracene）２００ｍｇ（０．８５ｍｍｏｌ）と２，３
−ジアミノナフタレン（Diaminonaphthalene）２６８ｍ
ｇ（１．７０ｍｍｏｌ）とをエタノール３０ｍｌに添加
し、７時間還流した。生成した朱色沈殿をろ過し、エタ
ノールで洗浄後、真空乾燥器で乾燥させることにより、
化合物１（赤色粉末）を３９５ｍｇ得た。この化合物を
ＩＲを用いて測定した結果は、次の通りである。

【００３９】ＩＲ（ＫＢｒ）：3040,1290,1060,875,83
5,735,580,485(ｃｍ^-1) また、融点を測定したところ、３５０℃以上であった。

【００４０】（実施例１−２：化合物２の合成）本発明
のキノキサリン誘導体の一例として、下記化合物２（３
７）

【化１５】を以下のような手順で合成した。

【００４１】まず、上式（３６）に示す１，２，５，６
−テトラケトピラセン２００ｍｇ（０．８５ｍｍｏｌ）
と、４−メチル−１，２−フェニレンジアミン（4-Meth
yl-1,2-phenylenediamine）２１０ｍｇ（１．７２ｍｍ
ｏｌ）とをエタノール３０ｍｌに添加し、６時間還流し
た。生成した橙色沈殿をろ過し、エタノールで洗浄後、
真空乾燥器で乾燥させ、化合物２（橙色粉末）を３１９
ｍｇ得た。この化合物をＩＲ、ＮＭＲを用いて測定した
結果は、次の通りである。

【００４２】ＩＲ（ＫＢｒ）：3050,1290,1220,1075,84
5,825,690,610,420（ｃｍ^-1）ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃）： (A)8.77(s,2H),8.76(s,2H),8.11(d,2H),8.01(s,2H),7.6
7(d,2H),2.66(s,6H) (B)8.40(d,2H),8.39(d,2H),8.03(d,2H),7.92(s,2H),7.5
8(d,2H),2.62(s,6H) (A):(B) = 3 : 5 また、融点を測定したところ、３５０℃以上であった。

【００４３】（実施例１−３：化合物３の合成）本発明
のキノキサリン誘導体の一例として、下記化合物３（３
８）

【化１６】を以下のような手順で合成した。

【００４４】まず、上式（３６）に示す１，２，５，６
−テトラケトピラセン２００ｍｇ（０．８５ｍｍｏｌ）
と、４，５−ジメチル−１，２−フェニレンジアミン
（4,5-Dimethyl-1,2-phenylenediamine）２３５ｍｇ
（１．７３ｍｍｏｌ）とをエタノール３０ｍｌに添加
し、６時間還流した。生成した黄色沈殿をろ過し、エタ
ノールで洗浄後、真空乾燥器で乾燥させることにより、
化合物３（黄色粉末）を３３５ｍｇ得た。この化合物
をＩＲを用いて測定した結果は、次の通りである。

【００４５】ＩＲ（ＫＢｒ）：2900,1490,1290,1220,10
80,875,600,430（ｃｍ^-1）また、融点を測定したところ２９４．７℃であった。

【００４６】（実施例１−４：化合物４の合成）本発明
のキノキサリン誘導体の一例として、下記化合物４（３
９）

【化１７】を以下のような手順で合成した。

【００４７】まず、上式（３６）に示す１，２，５，６
−テトラケトピラセン２００ｍｇ（０．８５ｍｍｏｌ）
と４−メトキシ−１，２−フェニレンジアミン（4-meth
oxy-1,2-phenylenediamine）３６０ｍｇ（１．７１ｍｍ
ｏｌ）とをエタノール３０ｍｌに添加し、６時間還流し
た。生成した褐色沈殿をろ過し、エタノールで洗浄後、
真空乾燥器で乾燥させることにより、化合物４（褐色粉
末）を２６８ｍｇ得た。この化合物をＩＲを用いて測定
した結果は、次の通りである。

【００４８】ＩＲ（ＫＢｒ）：1500,1390,1230,1165,10
75,1020,835,820（ｃｍ^-1）また、融点を測定したところ３２８．７℃であった。

【００４９】（実施例１−５：化学式（４）の化合物
５、化学式（２２）の化合物６の合成）本発明のキノキ
サリン誘導体の一例として［化１０］化学式（４）に示
す化合物５と、［化１２］化学式（２２）に示す化合物
６を下記材料を原料として以下のような手順で合成し
た。

【００５０】

【化１８】まず、上記化学式（ａ）で示されるアントラニレンジ酢
酸（Anthranylene diacetic acid）１．０ｇ（３．４０
ｍｍｏｌ）を塩化チオニル（Thionyl chloride）４０ｍ
ｌとジエチルエーテル（Diethylether）５ｍｌの混合溶
液に添加し、４５分間還流した。過剰の塩化チオニルと
ジエチルエーテルを減圧で留去し、残渣に二硫化炭素３
５ｍｌを加えて溶解させた。溶液を−５℃以下に冷却
し、臭化アルミニウム１．９ｇを少量ずつ添加し、室温
で一晩攪拌した。二硫化炭素をデカント（decant）し、
残渣に１０％塩酸を添加して析出した沈殿をろ過し、水
洗した。この沈殿を乾燥させ、昇華により上記化学式
（ｂ）の化合物を１３０ｍｇ得た。得られた化学式
（ｂ）の化合物についての分析結果は、次の通りであ
る。

【００５１】ＩＲ（ＫＢｒ）：3040,2920,1705,1615,15
15,1385,780,745（ｃｍ^-1）ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃）：8.25(d,2H),8.08(d,2H),7.84(d
d,2H),4.21(s,4H) 融点を測定したところ３５０℃以上であった。

【００５２】次に、化学式（ｂ）で示される化合物１３
０ｍｇ（０．５０ｍｍｏｌ）とベンゼンセレニック無水
物（Benzenseleninic Anhydride）５３０ｍｇをクロロ
ベンゼン（Chlorobenzene）９ｍｌに加え、１２５℃で
４０時間加熱攪拌した。溶液を冷却後、沈殿をろ過し、
飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水、ジクロロメタンで
洗浄した。沈殿を真空乾燥することにより、上記化学式
（ｃ）に示す化合物を１２７ｍｇ得た。この化学式
（ｃ）の化合物の分析結果は次の通りである。

【００５３】ＩＲ（ＫＢｒ）：3060,1740,1715,1620,15
20,1390,995,885（ｃｍ^-1）ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃）：9.09(d,2H),8.29(d,2H),8.20(d
d,2H) 融点を測定したところ３１３．７℃であった。

【００５４】得られた上記化学式（ｃ）の化合物５０ｍ
ｇ（０．１７５ｍｍｏｌ）と、３，６−ジフェニル−
１，２−フェニレンジアミン（3,6-Diphenyl-1,2-phe
nylenediamine）９５ｍｇ（０．３６５ｍｍｏｌ）をキ
シレン１０ｍｌに添加し、７時間還流した。生成した赤
色沈殿をろ過し、クロロホルムで洗浄後、真空乾燥器で
乾燥させることにより、上述の［化１０］化学式（４）
に示す化合物５（赤色粉末）を１０２ｍｇ得た。得られ
た化合物５の分析結果は次の通りである。

【００５５】ＩＲ（ＫＢｒ）：3040,1620,1520,1435,12
55,1155,1130,750,690（ｃｍ^-1）融点を測定したところ３５０℃以上であった。

【００５６】また、得られた上記化学式（ｃ）の化合物
５０ｍｇ（０．１７５ｍｍｏｌ）と、３，４−ナフタレ
ンジアミン（3,4-Naphthalenediamine）６０ｍｇ（０．
３８０ｍｍｏｌ）をキシレン１０ｍｌに添加し、１３時
間還流した。生成した赤紫色沈殿をろ過し、クロロホル
ムで洗浄後、真空乾燥器で乾燥させることにより、上述
の［化１２］化学式（２２）に示す化合物６（赤紫色粉
末）を６４ｍｇ得た。

【００５７】ＩＲ（ＫＢｒ）：3025,2900,1600,1525,14
40,1175,1100,870,755,740（ｃｍ^-1）融点を測定したところ３５０℃以上であった。

【００５８】［実施例２］（実施例２−１：化合物１を発光層材料として用いた素
子）上記実施例１−１のような手順により得た化合物１
を発光層とする電界発光素子を以下の手順により作製し
た。

【００５９】ガラス基板上に陽極としてＩＴＯ電極を形
成し、その上に正孔輸送層として下式（４０）に示すＴ
ＰＴＥを蒸着（６００Å）形成した。

【００６０】

【化１９】更に、発光層として化合物１を蒸着（６００Å）し、次
に、陰極として、ＬｉＦとＡｌを蒸着し、有機ＥＬ素子
を作製した。

【００６１】この有機ＥＬ素子を室温、窒素ガス雰囲気
下で駆動させたところ、１０ｍＡ/ｃｍ²の電界印加で３
００ｃｄ/ｍ²の発光輝度が得られた。また、ＥＬ発光は
６５０ｎｍにピークを有する赤色発光であった。

【００６２】（実施例２−２：化合物１を発光層のドー
ピング材料として用いた素子）上記化合物１をドーピン
グ材料として発光層にドーピングした有機ＥＬ素子を以
下のような手順により作製した。

【００６３】まず、ガラス基板上に陽極としてＩＴＯ電
極を形成し、その上に正孔輸送層として上記式（４０）
に示すＴＰＴＥを蒸着（６００Å）形成した。更に、化
合物１と、下式（４１）に示すＡｌｑ₃とを蒸着（２０
０Å）し、化合物１を１重量％含む発光層を形成した。

【００６４】

【化２０】更に、電子輸送層としてＡｌｑ₃を蒸着（６００Å）
し、最後に陰極として、ＬｉＦとＡｌとを蒸着して有機
ＥＬ素子を作製した。

【００６５】この電界発光素子を室温、窒素ガス雰囲気
下で駆動させたところ、１０ｍＡ/ｃｍ²の電界印加で５
００ｃｄ/ｍ²の発光輝度が得られた。ＥＬ発光は５５０
ｎｍにピークを有する黄色発光であった。

【００６６】（実施例２−３：化合物２を発光層のドー
ピング材料として用いた素子）化合物２をドーピング材
料として発光層にドーピングした有機ＥＬ素子を以下の
ような手順により作製した。

【００６７】ガラス基板上に陽極としてＩＴＯ電極を形
成し、その上に正孔輸送層としてＴＰＴＥを蒸着（６０
０Å）形成した。更に、化合物２とＡｌｑ₃を蒸着（２
００Å）し、化合物２を１重量％含む発光層を形成し
た。次いで、電子輸送層としてＡｌｑ₃を蒸着（６００
Å）し、最後に、陰極として、ＬｉＦとＡｌを蒸着して
有機ＥＬ素子を作製した。

【００６８】この電界発光素子を室温、窒素ガス雰囲気
下で駆動させたところ、１０ｍＡ/ｃｍ²の電界印加で５
００ｃｄ/ｍ²の発光輝度が得られた。

【００６９】ＥＬ発光は５２５ｎｍにピークを有する黄
緑色発光であった。

【００７０】（比較例）比較例として、実施例２−３と
同様にガラス基板上に、ＩＴＯ電極、ＴＰＴＥを蒸着
（６００Å）形成し、次に、Ａｌｑ₃を蒸着（６００
Å）し、最後にＬｉＦとＡｌを蒸着して有機ＥＬ素子を
作製した。

【００７１】この電界発光素子を室温、窒素ガス雰囲気
下で駆動させたところ、１０ｍＡ/ｃｍ²の電界印加で２
００ｃｄ/ｍ²の発光輝度が得られた。

【００７２】［比較検討結果］（ｉ）発光輝度同一の電界印加条件下で、比較例の有機ＥＬ素子の発光
輝度が２００ｃｄ／ｍ ²であるのに対し、上述のように
各実施例２−１，２−２，２−３の有機ＥＬ素子は、３
００ｃｄ／ｃｍ²（実施例２−１）、５００ｃｄ／ｃｍ²
（実施例２−２，２−３）と高い輝度が得られている。
以上のことから本発明のキノキサリン誘導体を発光機能
材料として用いる、特にドーピング材料として用いるこ
とで発光効率の高い素子が得られていることがわかる。

【００７３】（ｉｉ）寿命上記実施例２−２、２−３の有機ＥＬ素子をそれぞれ１
０００ｃｄ/ｍ²の条件で発光させ続けたところ、それぞ
れ４０時間、１５時間変化が見られなかった。つまり、
この期間輝度が低下せず、従来知られた比較例のＡｌｑ
₃を用いたＥＬ素子と同等の発光寿命の長い素子が得ら
れることが分かる。

【００７４】（ｉｉｉ）発光波長Ａｌｑ₃を単独で発光層材料として用いた場合、比較例
のように蛍光ピーク波長は５１５ｎｍ〜５２０ｎｍ
（緑）である。一方、キノキサリン誘導体の一種である
化合物１を発光材料として用いると、発光ピークは長波
長側にシフトし、上述のように化合物１の場合６５０ｎ
ｍ（赤）の蛍光ピーク波長が得られている。またドーピ
ング材料として本発明のキノキサリン誘導体を用いるこ
とによっても、発光波長のピークを長波長側にシフトさ
せることが可能となっている。

【００７５】（ｉＶ）耐熱性本発明に係るキノキサリン誘導体は、一番融点の低い化
合物３であっても２９４．７℃が達成されており、他の
化合物１、２、化合物４、５及び６の融点は、いずれも
３００℃を大幅に超えている。従って、本発明のような
キノキサリン誘導体を例えば有機発光層の材料として用
いることで、発光層の耐熱性が向上し、結果として有機
ＥＬ素子の耐熱性向上を図ることが可能となることがわ
かる。

【００７６】以上の説明においては本発明の新規な有機
化合物を有機ＥＬ素子の有機化合物材料に用いた場合に
ついて例に挙げて説明したが、この化合物は、有機ＥＬ
素子の他、例えば、電子輸送性を利用した用途、蛍光塗
料、複写機の感光材料、或いは生体へのマーキング材料
など、別の用途にも使用可能であり、耐熱性、安定性、
そして長波長の発光性などを発揮することができる。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、一般式（ｉ）又は
（ii）で表される本発明に係るキノキサリン誘導体は、
青色よりも長波長側での発光が可能であると共に、薄膜
化した際の膜の安定性・耐熱性を向上させることが可能
となる。また、誘導体に導入する置換基に応じて、発光
輝度の向上や発光波長の調整が可能である。

【００７８】また、上記キノキサリン誘導体は、有機Ｅ
Ｌ素子の発光機能材料、例えば有機発光層の主材料や、
ドーピング材料として用いることができ、このような誘
導体を用いた有機ＥＬ素子は、青色より長波長側の緑色
〜赤色系の蛍光を示す寿命の長い素子が得られる。さら
に発光波長の微妙な調整が可能であり、本発明のように
キノキサリン誘導体を用いた有機ＥＬ素子は、より広い
範囲の要求や用途に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子の概略
構成を示す図である。

【符号の説明】

１０透明基板、１２第１電極（ＩＴＯ電極，陽
極）、１４有機化合物層、１６第２電極（金属電
極，陰極）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者毛利誠愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者時任静士愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内Ｆターム(参考） 3K007 AB00 AB02 AB03 AB04 AB14 CA00 CA01 CA02 CB01 CB03 DA00 DB03 EB00 FA01 FA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２つの電極間に、発光層を含む有機化合
物層が形成された有機電界発光素子において、前記有機化合物層が、下記一般式（ｉ）【化１】で表される有機化合物を含むことを特徴とする有機電界
発光素子。
【請求項２】２つの電極間に、発光層を含む有機化合
物層が形成された有機電界発光素子において、前記有機化合物層が、下記一般式（ii）【化２】で表される有機化合物を含むことを特徴とする有機電界
発光素子。
【請求項３】次の一般式（ｉ）【化３】で表される有機化合物。
【請求項４】次の一般式（ii）【化４】で表される有機化合物。