JP2003109760A

JP2003109760A - 有機発光素子

Info

Publication number: JP2003109760A
Application number: JP2001299527A
Authority: JP
Inventors: Akito Saito; 章人齊藤; Kazunori Ueno; 和則上野; Hiroshi Tanabe; 浩田辺
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2003-04-11

Abstract

(57)【要約】【課題】種々の発光色相を呈し、低い印加電圧で高輝
度な発光が得られ、耐久性にも優れている有機発光素子
を提供する。【解決手段】有機化合物からなる層のうち少なくとも
一層が、チアジアゾールあるいはチアジアゾールの類縁
複素環骨格が縮環したベンゾイミダゾールを少なくとも
一種類含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機発光素子に関
し、詳しくは有機化合物からなる薄膜に電界を印加する
ことにより光を放出する素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】有機発光素子は、陽極と陰極間に蛍光性
有機化合物を含む薄膜を挟持させて、各電極から電子お
よびホール（正孔）を注入することにより、蛍光性化合
物の励起子を生成させ、この励起子が基底状態にもどる
際に放射される光を利用する素子である。

【０００３】１９８７年コダック社の研究（Ａｐｐｌ．
Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１，９１３（１９８７））で
は、陽極にＩＴＯ、陰極にマグネシウム銀の合金をそれ
ぞれ用い、電子輸送材料および発光材料としてアルミニ
ウムキノリノール錯体を用いホール輸送材料にトリフェ
ニルアミン誘導体を用いた機能分離型２層構成の素子
で、１０Ｖ程度の印加電圧において１０００ｃｄ／ｍ^２
程度の発光が報告されている。関連の特許としては，米
国特許４、５３９、５０７号，米国特許４，７２０，４
３２，米国特許４，８８５，２１１号等が挙げられる。

【０００４】また、蛍光性有機化合物の種類を変えるこ
とにより、紫外から赤外までの発光が可能であり、最近
では様々な化合物の研究が活発に行われている。例え
ば、米国特許５，１５１，６２９号，米国特許５，４０
９，７８３号，米国特許５，３８２，４７７号，特開平
２−２４７２７８号公報，特開平３−２５５１９０号公
報，特開平５−２０２３５６号公報，特開平９−２０２
８７８号公報，特開平９−２２７５７６号公報等に記載
されている。

【０００５】さらに、上記のような低分子材料を用いた
有機発光素子の他にも、共役系高分子を用いた有機発光
素子が、ケンブリッジ大学のグループ（Ｎａｔｕｒｅ，
３４７，５３９（１９９０））により報告されている。
この報告ではポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）を塗工
系で成膜することにより、単層で発光を確認している。
共役系高分子を用いた有機発光素子の関連特許として
は、米国特許５，２４７，１９０号、米国特許５，５１
４，８７８号、米国特許５，６７２，６７８号、特開平
４−１４５１９２号公報、特開平５−２４７４６０号公
報等が挙げられる。

【０００６】このように有機発光素子における最近の進
歩は著しく、その特徴は低印加電圧で高輝度、発光波長
の多様性、高速応答性、薄型、軽量の発光デバイス化が
可能であることから、広汎な用途への可能性を示唆して
いる。

【０００７】しかしながら、現状では更なる高輝度の光
出力あるいは高変換効率が必要である。また、長時間の
使用による経時変化や酸素を含む雰囲気気体や湿気など
による劣化等の耐久性の面で未だ多くの問題がある。さ
らにはフルカラーディスプレイ等への応用を考えた場合
の色純度の良い青、緑、赤の発光が必要となるが、この
問題に関してもまだ十分に解決されていない。

【０００８】電子輸送層や発光層などに用いる蛍光性有
機化合物として、複素環を有する化合物が数多く研究さ
れている。例えば、ピロール化合物、チオフェン化合
物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、チ
アジアゾール化合物、イミダゾール化合物、ピラジン化
合物などが挙げられる。これらの中で比較的に多くの報
告例があるオキサゾール化合物については、例えば、特
開平５−２１４３３５号公報、特開平９−１８８８７６
号公報、特開平１１−３４５６８６号公報などが挙げら
れ、チアジアゾール化合物については、例えば特開平５
−２２２３６１号公報などが、イミダゾール化合物につ
いては、例えば特開２０００−９５７６６号公報など、
またピラジン化合物については、例えば米国特許第５０
７７１４２、特開平８−７３４４３などが挙げられる
が、発光波長に多様性があり種々の発光色相を呈し、十
分に満足できる発光輝度や耐久性、発光波長を有する有
機発光素子は得られていない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術の問題点を解決するためになされたものであ
り、極めて高効率で高輝度、高寿命の光出力を有する有
機発光素子を提供することにある。また、発光波長に多
様性があり種々の発光色相を呈する有機発光素子を提供
する事にある。さらには製造が容易でかつ比較的安価に
作成可能な有機発光素子を提供する事にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。す
なわち本発明は、陽極及び陰極からなる一対の電極と、
該一対の電極間に挟持された一または複数の有機化合物
からなる層を少なくとも有する有機発光素子において、
前記有機化合物からなる層において少なくとも一層が、
下記一般式［１］、［２］および［３］で示されるチア
ジアゾールあるいはチアジアゾールの類縁複素環が縮環
したピラジン化合物を含有することにより、発光波長に
多様性があり、種々の発光色相を呈する、より高効率で
高輝度の光出力を有する有機発光素子を作成することが
可能となる。

【００１１】

【外４】

【００１２】式［１］中、Ｒ１およびＲ２は、置換ある
いは無置換の芳香族環、複素環からなる群より選ばれた
縮環構造を有するか、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４
は、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ニトリル基、
置換シリル基、置換あるいは無置換のアルキル基、アル
ケニル基、アラルキル基、アリール基、アミノ基、アゾ
メチン基、カルボニル基、アルコキシ基、エーテル基、
複素環基からなる群より選ばれた基である。Ｘ_１は、イ
オウ原子、スルホキシド、スルホン、酸素原子、セレン
原子からなる群より選ばれた基である。

【００１３】

【外５】

【００１４】式［２］中、Ｒ５およびＲ６は、置換ある
いは無置換の芳香族環、複素環からなる群より選ばれた
縮環構造を有するか、Ｒ５、Ｒ６、およびＲ７は、水素
原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ニトリル基、置換シリ
ル基、置換あるいは無置換のアルキル基、アルケニル
基、アラルキル基、アリール基、アミノ基、アゾメチン
基、カルボニル基、アルコキシ基、エーテル基、複素環
基からなる群より選ばれた基である。Ｘ２は、イオウ原
子、スルホキシド、スルホン、酸素原子、セレン原子か
らなる群より選ばれた基である。

【００１５】

【外６】

【００１６】式［３］中、Ｒ８およびＲ９は、置換ある
いは無置換の芳香族環、複素環からなる群より選ばれた
縮環構造を有するか、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０は、水
素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ニトリル基、置換シ
リル基、置換あるいは無置換のアルキル基、アルケニル
基、アラルキル基、アリール基、アミノ基、アゾメチン
基、カルボニル基、アルコキシ基、エーテル基、複素環
基からなる群より選ばれた基である。Ｘ３は、イオウ原
子、スルホキシド、スルホン、酸素原子、セレン原子か
らなる群より選ばれた基である。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の有機発光素子は、陽極及
び陰極からなる一対の電極と、該一対の電極間に挟持さ
れた一または複数の有機化合物からなる層を少なくとも
有し前記有機化合物からなる層において少なくとも一層
が、下記一般式［１］、［２］および［３］で示される
チアジアゾールあるいはチアジアゾールの類縁複素環が
縮環したピラジン化合物を少なくとも一種類含有するこ
とを特徴とする。

【００１８】式［１］中、Ｒ１およびＲ２は、置換ある
いは無置換の芳香族環、複素環からなる群より選ばれた
縮環構造を有するか、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４
は、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、ニトリル基、
置換シリル基、置換あるいは無置換のアルキル基、アル
ケニル基、アラルキル基、アリール基、アミノ基、アゾ
メチン基、カルボニル基、アルコキシ基、エーテル基、
複素環基からなる群より選ばれた基である。Ｘ_１は、イ
オウ原子、スルホキシド、スルホン、酸素原子、セレン
原子からなる群より選ばれた基である。式［２］中、Ｒ
５およびＲ６は、置換あるいは無置換の芳香族環、複素
環からなる群より選ばれた縮環構造を有するか、Ｒ５、
Ｒ６、およびＲ７は、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ
基、ニトリル基、置換シリル基、置換あるいは無置換の
アルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール
基、アミノ基、アゾメチン基、カルボニル基、アルコキ
シ基、エーテル基、複素環基からなる群より選ばれた基
である。Ｘ２は、イオウ原子、スルホキシド、スルホ
ン、酸素原子、セレン原子からなる群より選ばれた基で
ある。式［３］中、Ｒ８およびＲ９は、置換あるいは無
置換の芳香族環、複素環からなる群より選ばれた縮環構
造を有するか、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０は、水素原
子、ハロゲン原子、ニトロ基、ニトリル基、置換シリル
基、置換あるいは無置換のアルキル基、アルケニル基、
アラルキル基、アリール基、アミノ基、アゾメチン基、
カルボニル基、アルコキシ基、エーテル基、複素環基か
らなる群より選ばれた基である。Ｘ３は、イオウ原子、
スルホキシド、スルホン、酸素原子、セレン原子からな
る群より選ばれた基である。

【００１９】Ｒ１およびＲ２の縮環構造としては、ナフ
タレン環、キノリン環、アントラセン環、フェナンスレ
ン環等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるも
のではない。

【００２０】置換のシリル基としては、ジメチルシリル
基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリフ
ェニルシリル基、ter−ブチルジメチルシリル基、ter−
ブチルジフェニルシリル基等が挙げられるが、もちろん
これらに限定されるものではない。

【００２１】置換あるいは未置換のアルキル基、アラル
キル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、
iso-プロピル基、ter-ブチル基、オクチル基、ベンジル
基、フェネチル基等が挙げられるが、もちろんこれらに
限定されるものではない。

【００２２】置換あるいは未置換のアルケニル基として
は、ビニル基、アリル基（２−プロペニル基）、１−プ
ロペニル基、iso−プロペニル基、２−ブテニル基等が
挙げられるが、もちろんこれらに限定されるものではな
い。

【００２３】置換あるいは未置換のアリール基として
は、フェニル基、４−リチウムオキシフェニル基、４−
カリウムオキシフェニル基、４−セシウムオキシフェニ
ル基、４−メチルフェニル基、４−エチルフェニル基、
３−クロロフェニル基、３，５−ジメチルフェニル基、
トリフェニルアミノ基、ビフェニル基、ターフェニル
基、ナフチル基、アントラニル基、フェナントリル基、
ピレニル基、フェロセニル基等が挙げられるが、もちろ
んこれらに限定されるものではない。

【００２４】置換または未置換のアミノ基としては、ア
ミノ基、メチルアミノ基、エチルアミノ基、ジメチルア
ミノ基、ジエチルアミノ基、メチルエチルアミノ基、ベ
ンジルアミノ基、メチルベンジルアミノ基、アニリノ
基、ジフェニルアミノ基、フェニルトリルアミノ基、ジ
トリルアミノ基等が挙げられるが、もちろんこれらに限
定されるものではない。

【００２５】置換あるいは未置換のアゾメチン基として
は、メチルイミノ基、エチルイミノ基、フェニルイミノ
基、（４−ジメチルアミノフェニル）イミノ基、（４−
シアノフェニル）イミノ基、（４−フルオロフェニル）
イミノ基、２−ピリジルイミノ基、９−アントラニルイ
ミノ基、１−ピレニルイミノ基等が挙げられるが、もち
ろんこれらに限定されるものではない。

【００２６】置換または未置換のカルボニル基として
は、アセチル基、プロピオニル基、イソブチリル基、メ
タクリロイル基、ベンゾイル基、ナフトイル基、アント
ライル基、トルオイル基等が挙げられるが、もちろんこ
れらに限定されるものではない。

【００２７】置換あるいは未置換のアルコキシ基として
は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、２−エチ
ル−オクチルオキシ基、フェノキシ基、４−ブチルフェ
ノキシ基、ベンジルオキシ基等が挙げられるが、もちろ
んこれらに限定されるものではない。

【００２８】置換あるいは未置換のエーテル基として
は、メトキシメチル基、メトキシジメチルメチル基、メ
トキシエチル基、エトキシメチル基、フェノキシメチル
基等があげられる。

【００２９】置換あるいは未置換の複素環基としては、
ピリジル基、ビピリジル基、メチルピリジル基、チエニ
ル基、ターチエニル基、プロピルチエニル基、フリル
基、キノリル基、カルバゾリル基、N-エチルカルバゾリ
ル基等が挙げられるが、もちろんこれらに限定されるも
のではない。

【００３０】また、Ｒ１〜Ｒ１０が有しても良い置換基
としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、iso-プ
ロピル基、ter-ブチル基、オクチル基、ベンジル基、フ
ェネチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、
プロポキシ基、２−エチル−オクチルオキシ基、フェノ
キシ基、４−ブチルフェノキシ基、ベンジルオキシ基等
のアルコキシ基、フェニル基、４−メチルフェニル基、
４−エチルフェニル基、３−クロロフェニル基、３，５
−ジメチルフェニル基、トリフェニルアミノ基、ビフェ
ニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アンスリル基、
フェナンスリル基、ピレニル基等のアリール基、ピリジ
ル基、ビピリジル基、メチルピリジル基、チエニル基、
ターチエニル基、プロピルチエニル基、フリル基、キノ
リル基、カルバゾリル基、N-エチルカルバゾリル基等の
複素環基が挙げられるが、もちろんこれらに限定される
ものではない。

【００３１】次に一般式［１］、［２］および［３］で
示されるチアジアゾールあるいはチアジアゾールの類縁
複素環が縮環したピラジン化合物についてその代表例を
挙げる。ただし、これらの化合物に限定されるものでは
ない。

【００３２】尚、化合物Ｎｏ．におけるａ〜ｅは、以下
を意味する。

【００３３】ａ：Ｘ＝Ｓｂ：Ｘ＝ＳＯｃ：Ｘ＝ＳＯ₂ ｄ：Ｘ＝Ｓｅｅ：Ｘ＝Ｏ

【外７】

【００３４】

【外８】

【００３５】

【外９】

【００３６】

【外１０】

【００３７】

【外１１】

【００３８】

【外１２】

【００３９】本発明の有機発光素子においては、上述の
様な一般式［１］、［２］および［３］で示されるチア
ジアゾールあるいはチアジアゾールの類縁複素環が縮環
したピラジン化合物のうち少なくとも一種類を真空蒸着
法や溶液塗布法により陽極及び陰極の間に形成する。そ
の有機層の厚みは１０μｍより薄く、好ましくは０．５
μｍ以下、より好ましくは０．０５〜０．５μｍの厚み
に薄膜化することが好ましい。またこれまで知られてい
る発光性化合物、発光層マトリックス化合物と一緒に使
用することができる。

【００４０】以下に、図面に沿って本発明を更に詳細に
説明する。

【００４１】図１は本発明の有機発光素子の一例を示す
断面図である。図１は基板上に陽極２、発光層３及び陰
極４を順次設けた構成のものである。ここで使用する発
光素子はそれ自体でホール輸送能、エレクトロン輸送能
及び発光性の性能を単一で有している場合や、それぞれ
の特性を有する化合物を混ぜて使う場合に有用である。

【００４２】図２は本発明の有機発光素子における他の
例を示す断面図である。図２は基板１上に陽極２、ホー
ル輸送層５、電子輸送層６及び陰極４を順次設けた構成
のものである。この場合、発光物質はホール輸送性かあ
るいは電子輸送性のいずれかあるいは両方の機能を有し
ている材料をそれぞれの層に用い、発光性の無い単なる
ホール輸送物質あるいは電子輸送物質と組み合わせて用
いる場合に有用である。また、この場合発光層３はホー
ル輸送層５あるいは電子輸送層６のかから成る。

【００４３】図３は本発明の有機発光素子における他の
例を示す断面図である。図３は基板１上に陽極２、ホー
ル輸送層５、発光層３，電子輸送層６及び陰極４を順次
設けた構成のものである。これはキャリヤ輸送と発光の
機能を分離したものであり、ホール輸送性、電子輸送
性、発光性の各特性を有した化合物と適時組み合わせて
用いられ極めて材料選択の自由度が増すとともに、発光
波長を異にする種々の化合物が使用できるため、発光色
相の多様化が可能になる。さらに、中央の発光層に各キ
ャリヤあるいは励起子を有効に閉じこめて発光効率の向
上を図ることも可能になる。

【００４４】ただし、図１〜３はあくまでごく基本的な
素子構成であり、本発明の化合物を用いた有機発光素子
の構成はこれらに限定されるものではない。例えば、電
極と有機層界面に絶縁性層を設ける、接着層あるいは干
渉層を設ける。ホール輸送層がイオン化ポテンシャルの
異なる２層から構成されるなど多様な層構成をとること
ができる。

【００４５】本発明に用いられる一般式［１］、［２］
および［３］で示されるチアジアゾールあるいはチアジ
アゾールの類縁複素環が縮環したピラジン化合物は、従
来の化合物に比べいずれも極めて発光性、電子注入性、
電子輸送性の優れた化合物であり、図１〜図３のいずれ
の形態でも使用することができる。

【００４６】特に、本発明の一般式［１］、［２］およ
び［３］で示されるチアジアゾールあるいはチアジアゾ
ールの類縁複素環が縮環したピラジン化合物を用いた有
機層は、発光層として有用であり、電子輸送層としても
有用である。

【００４７】本発明においては、発光層、電子輸送構成
成分として前記一般式［１］、［２］および［３］で示
されるチアジアゾールあるいはチアジアゾールの類縁複
素環が縮環したピラジン化合物を用いるものであるが、
必要に応じてこれまで知られているホール輸送性化合
物、発光性化合物、発光層マトリックス化合物、電子輸
送性化合物、電荷輸送性ポリマー材料、発光性ポリマー
材料（例えば表１〜６に示される化合物等）を必要に応
じて一緒に使用することもできる。但し、もちろんこれ
らに限定されるものではない。

【００４８】

【外１３】

【００４９】

【外１４】

【００５０】

【外１５】

【００５１】

【外１６】

【００５２】

【外１７】

【００５３】

【外１８】

【００５４】本発明の有機発光素子において、一般式
［１］、［２］および［３］で示されるチアジアゾール
あるいはチアジアゾールの類縁複素環が縮環したピラジ
ン化合物を含有する層およびその他の有機化合物からな
る層は、一般には真空蒸着法あるいは、適当な溶媒に溶
解させて塗布法により薄膜を形成する。特に塗布法で成
膜する場合は、適当な結着樹脂と組み合わせて膜を形成
することもできる。

【００５５】上記結着樹脂としては広範囲な結着性樹脂
より選択でき、たとえばポリビニルカルバゾール樹脂、
ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレ
ート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリ
ル樹脂、ブチラール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、
ジアリルフタレート樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹
脂、シリコーン樹脂、ポリスルホン樹脂、尿素樹脂等が
挙げられるが、これらに限定されるものではない。ま
た、これらは単独または共重合体ポリマーとして１種ま
たは２種以上混合してもよい。

【００５６】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、例えば、金、白金、ニッケル、パラジウ
ム、コバルト、セレン、バナジウム等の金属単体あるい
はこれらの合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化錫インジウム
（ＩＴＯ），酸化亜鉛インジウム等の金属酸化物が使用
できる。また、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオ
フェン、ポリフェニレンスルフィド等の導電性ポリマー
も使用できる。これらの電極物質は単独で用いてもよ
く、複数併用することもできる。

【００５７】一方、陰極材料としては仕事関数の小さな
ものがよく、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシ
ウム、マグネシウム、アルミニウム、インジウム、銀、
鉛、錫、クロム等の金属単体あるいは複数の合金として
用いることができる。酸化錫インジウム（ＩＴＯ）等の
金属酸化の利用も可能である。また、陰極は一層構成で
もよく、多層構成をとることもできる。

【００５８】本発明で用いる基板としては、特に限定す
るものではないが、金属製基板、セラミックス製基板等
の不透明性基板、ガラス、石英、プラスチックシート等
の透明性基板が用いられる。また、基板にカラーフィル
ター膜、蛍光色変換フィルター膜、誘電体反射膜などを
用いて発色光をコントロールする事も可能である。

【００５９】なお、作成した素子に対して、酸素や水分
等との接触を防止する目的で保護層あるいは封止層を設
けることもできる。保護層としては、ダイヤモンド薄
膜、金属酸化物、金属窒化物等の無機材料膜、フッソ樹
脂、ポリパラキシレン、ポリエチレン、シリコーン樹
脂、ポリスチレン樹脂等の高分子膜さらには、光硬化性
樹脂等が挙げられる。また、ガラス、気体不透過性フィ
ルム、金属などをカバーし、適当な封止樹脂により素子
自体をパッケージングすることもできる。

【００６０】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明していくが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。

【００６１】［実施例１］ガラス基板上に酸化錫インジ
ウム（ＩＴＯ）をスパッタ法にて１２０nmの膜厚で成膜
したものを透明導電性支持基板として用いた。これをア
セトン、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で順次超音
波洗浄し、ＩＰＡで煮沸洗浄、乾燥をした。さらに、Ｕ
Ｖ／オゾン洗浄したものを透明導電性支持基板として使
用した。

【００６２】正孔輸送材料として、N,N'-ジフェニル-
N,N'-m-トリル-4,4'-ジアミノ-1,1'-ビフェニル（以下
ＴＰＤ）濃度が０．５ｗｔ％となるように調整した。こ
の溶液を上記のＩＴＯ電極上に滴下し、最初に５００Ｒ
ＰＭの回転で１０秒、次に１０００ＲＰＭの回転で１分
間スピンコートを行い膜形成した。この後１０分間、８
０℃の真空オーブンで乾燥し、薄膜中の溶剤を完全に除
去した。形成されたＴＰＤ膜の厚みは５０ｎｍであっ
た。

【００６３】次に、ＴＰＤ膜の上に発光層のホスト材料
としてトリス（8-キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ
３）、更にドーパントとして前記例示化合物No.1bを共
蒸着して２０ｎｍの発光層を設けた。製膜速度はホスト
が０．３nm/sec、ドーパントが０．１nm/secになるよう
調整しながら共蒸着を行った。

【００６４】更に電子輸送層としてＡｌｑ３を真空蒸着
法にて４０nmの膜厚に形成した。これら有機層の蒸着時
の真空度は４．０×１０^―４ Pa、成膜速度は０．３nm/
secの条件であった。

【００６５】次に、アルミニウム−リチウム合金（リチ
ウム濃度１原子％）からなる蒸着材料を用いて、先ほど
の有機層の上に、真空蒸着法により厚さ１０nmの金属層
膜を形成し、更に真空蒸着法により厚さ１５０nmのアル
ミニウム膜を設け、アルミニウム−リチウム合金膜を電
子注入電極とする図３に示す構造の有機発光素子を作成
した。蒸着時の真空度は４．０×１０^―４Pa、成膜速度
は１．０〜１．２nm/secの条件で成膜した。

【００６６】得られた有機ＥＬ素子は、水分の吸着によ
って素子劣化が起こらないように、乾燥空気雰囲気中で
保護用ガラス板をかぶせ、アクリル樹脂系接着材で封止
した。

【００６７】得られた素子の発光スペクトルは、５７０
nmにピークを持つ黄色で、輝度は９Ｖで６００cd/m²、
１２Ｖで輝度９５０cd/m²であった。

【００６８】さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０
mA/cm²に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝
度４５０cd/m²から１００時間後４２０cd/m²と輝度劣化
は小さかった。

【００６９】［実施例２］例示化合物No.1cを用いて実
施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得
られた素子の発光スペクトルは、５８０nmにピークを持
つ橙色で、輝度は９Ｖで２３０cd/m²、１２Ｖで輝度３
８０cd/m²であった。

【００７０】さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０
mA/cm²に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝
度２００cd/m²から１００時間後１８０cd/m²と輝度劣化
は小さかった。

【００７１】［実施例３］例示化合物No.5aを用いて実
施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得
られた素子の発光スペクトルは、５９０nmにピークを持
つ橙色で、輝度は９Ｖで２００cd/m²、１２Ｖで輝度３
５０cd/m²であった。

【００７２】さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０
mA/cm²に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝
度１６０cd/m²から１００時間後１３５cd/m²と輝度劣化
は小さかった。

【００７３】［実施例４］例示化合物No.5cを用いて実
施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得
られた素子の発光スペクトルは、６４０nmにピークを持
つ赤色で、輝度は９Ｖで１８０cd/m²、１２Ｖで輝度３
３０cd/m²であった。

【００７４】さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０
mA/cm²に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝
度１４０cd/m²から１００時間後１２５cd/m²と輝度劣化
は小さかった。

【００７５】［実施例５］例示化合物No.11aを用いて、
発光層のホスト材料としてカルバゾールビフェニル（以
下ＣＢＰ）を用いた以外は実施例１と同様に素子を作成
し、同様な評価を行った。得られた素子の発光スペクト
ルは、４６０nmにピークを持つ青色で、輝度は９Ｖで１
８００cd/m²、１２Ｖで輝度３５００cd/m²であった。

【００７６】さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０
mA/cm²に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝
度９００cd/m²から１００時間後９５０cd/m²と輝度劣化
は小さかった。

【００７７】［実施例６］例示化合物No.13aを用いて実
施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得
られた素子の発光スペクトルは、５７０nmにピークを持
つ黄色で、輝度は９Ｖで６００cd/m²、１２Ｖで輝度９
００cd/m²であった。

【００７８】さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０
mA/cm²に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝
度４２０cd/m²から１００時間後４００cd/m²と輝度劣化
は小さかった。

【００７９】［実施例７］例示化合物No.13cを用いて実
施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得
られた素子の発光スペクトルは、６１０nmにピークを持
つ橙色で、輝度は９Ｖで２７０cd/m²、１２Ｖで輝度４
１０cd/m²であった。

【００８０】さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０
mA/cm²に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝
度２００cd/m²から１００時間後１８５cd/m²と輝度劣化
は小さかった。

【００８１】［実施例８］例示化合物No.17aを用いて実
施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得
られた素子の発光スペクトルは、６００nmにピークを持
つ橙色で、輝度は９Ｖで２８０cd/m²、１２Ｖで輝度４
３０cd/m²であった。

【００８２】さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０
mA/cm²に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝
度２３０cd/m²から１００時間後２００cd/m²と輝度劣化
は小さかった。

【００８３】［実施例９］例示化合物No.17cを用いて実
施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得
られた素子の発光スペクトルは、６５０nmにピークを持
つ赤色で、輝度は９Ｖで２００cd/m²、１２Ｖで輝度３
６０cd/m²であった。

【００８４】さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０
mA/cm²に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝
度１６０cd/m²から１００時間後１４０cd/m²と輝度劣化
は小さかった。

【００８５】［実施例１０］例示化合物No.23aを用い
て、発光層のホスト材料としてＣＢＰを用いた以外は実
施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得
られた素子の発光スペクトルは、４６５nmにピークを持
つ青色で、輝度は９Ｖで１７００cd/m²、１２Ｖで輝度
３４００cd/m²であった。

【００８６】さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０
mA/cm²に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝
度９００cd/m²から１００時間後８３０cd/m²と輝度劣化
は小さかった。

【００８７】［実施例１１］例示化合物No.25aを用いて
実施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。
得られた素子の発光スペクトルは、５７０nmにピークを
持つ黄色で、輝度は９Ｖで５５０cd/m²、１２Ｖで輝度
９００cd/m²であった。

【００８８】さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０
mA/cm²に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝
度４２０cd/m²から１００時間後３９５cd/m²と輝度劣化
は小さかった。

【００８９】［実施例１２］例示化合物No.25cを用いて
実施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。
得られた素子の発光スペクトルは、６１５nmにピークを
持つ橙色で、輝度は９Ｖで２６０cd/m²、１２Ｖで輝度
４００cd/m²であった。

【００９０】さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０
mA/cm²に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝
度２００cd/m²から１００時間後１８０cd/m²と輝度劣化
は小さかった。

【００９１】［実施例１３］例示化合物No.29aを用いて
実施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。
得られた素子の発光スペクトルは、６００nmにピークを
持つ橙色で、輝度は９Ｖで２８０cd/m²、１２Ｖで輝度
４５０cd/m²であった。

【００９２】さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０
mA/cm²に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝
度２３０cd/m²から１００時間後１９５cd/m²と輝度劣化
は小さかった。

【００９３】［実施例１４］例示化合物No.29cを用いて
実施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。
得られた素子の発光スペクトルは、６５０nmにピークを
持つ赤色で、輝度は９Ｖで２００cd/m²、１２Ｖで輝度
３５０cd/m²であった。

【００９４】さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０
mA/cm²に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝
度１６０cd/m²から１００時間後１３５cd/m²と輝度劣化
は小さかった。

【００９５】［実施例１５］例示化合物No.35aを用い
て、発光層のホスト材料としてＣＢＰを用いた以外は実
施例１と同様に素子を作成し、同様な評価を行った。得
られた素子の発光スペクトルは、４６５nmにピークを持
つ青色で、輝度は９Ｖで１６００cd/m²、１２Ｖで輝度
３４００cd/m²であった。

【００９６】さらに、窒素雰囲気下で電流密度を２５０
mA/cm²に保ち１００時間電圧を印加したところ、初期輝
度８５０cd/m²から１００時間後８２０cd/m²と輝度劣化
は小さかった。

【００９７】［比較例１］実施例５の発光層のドーパン
トに用いられる化合物を、下記構造式の比較化合物に変
えた他は実施例１の素子と全く同様にして比較例１の素
子を作成した。

【００９８】

【外１９】

【００９９】比較化合物実施例５と同様に同様な評価を行ったところ、ホスト材
の発光に由来する発光スペクトルのみが得られた。

【０１００】

【発明の効果】本発明の化合物［１］、［２］および
［３］で示されるチアジアゾールあるいはチアジアゾー
ルの類縁複素環が縮環したピラジン化合物を用いた有機
発光素子は、実施例および比較例から示される通り、発
光波長に多様性があり、種々の発光色相を呈し、低い印
加電圧で高輝度な発光が得られ、耐久性にも優れてい
る。

【０１０１】特に、本発明の化合物を用いた有機層は、
発光層として有用であり、また、電子輸送層としても有
用である。

【０１０２】さらに、素子の作成も真空蒸着あるいはキ
ャスチング法等を用いて作成可能であり、比較的安価で
大面積の素子を容易に作成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における有機発光素子の一例を示す断面
図である。

【図２】本発明における有機発光素子の他の例を示す断
面図である。

【図３】本発明における有機発光素子の他の例を示す断
面図である。

【符号の説明】

１基板２陽極３発光層４陰極５ホール輸送層６電子輸送層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田辺浩東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 3K007 AB02 AB03 AB04 DB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】陽極および陰極からなる一対の電極と、
該一対の電極間に挟持された一または複数の有機化合物
を含む層を少なくとも有する有機発光素子において、前
記有機化合物からなる層のうち少なくとも一層が、下記
一般式［１］で示されるチアジアゾールあるいはチアジ
アゾールの類縁複素環が縮環したピラジン化合物を少な
くとも一種類含有することを特徴とする有機発光素子。【外１】（式中、Ｒ１およびＲ２は、置換あるいは無置換の芳香
族環、複素環からなる群より選ばれた縮環構造を有する
か、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は、水素原子、ハロ
ゲン原子、ニトロ基、ニトリル基、置換シリル基、置換
あるいは無置換のアルキル基、アルケニル基、アラルキ
ル基、アリール基、アミノ基、アゾメチン基、カルボニ
ル基、アルコキシ基、エーテル基、複素環基からなる群
より選ばれた基である。Ｘ_１は、イオウ原子、スルホキ
シド、スルホン、酸素原子、セレン原子からなる群より
選ばれた基である。）
【請求項２】陽極および陰極からなる一対の電極と、
該一対の電極間に挟持された一または複数の有機化合物
を含む層を少なくとも有する有機発光素子において、前
記有機化合物からなる層のうち少なくとも一層が下記一
般式［２］で示されるチアジアゾールあるいはチアジア
ゾールの類縁複素環が縮環したピラジン化合物を少なく
とも一種類含有することを特徴とする有機発光素子。【外２】（式中、Ｒ５およびＲ６は、置換あるいは無置換の芳香
族環、複素環からなる群より選ばれた縮環構造を有する
か、Ｒ５、Ｒ６、およびＲ７は、水素原子、ハロゲン原
子、ニトロ基、ニトリル基、置換シリル基、置換あるい
は無置換のアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、
アリール基、アミノ基、アゾメチン基、カルボニル基、
アルコキシ基、エーテル基、複素環基からなる群より選
ばれた基である。Ｘ２は、イオウ原子、スルホキシド、
スルホン、酸素原子、セレン原子からなる群より選ばれ
た基である。）
【請求項３】陽極および陰極からなる一対の電極と、
該一対の電極間に挟持された一または複数の有機化合物
を含む層を少なくとも有する有機発光素子において、前
記有機化合物からなる層のうち少なくとも一層が下記一
般式［３］で示されるチアジアゾールあるいはチアジア
ゾールの類縁複素環が縮環したピラジン化合物を少なく
とも一種類含有することを特徴とする有機発光素子。【外３】（式中、Ｒ８およびＲ９は、置換あるいは無置換の芳香
族環、複素環からなる群より選ばれた縮環構造を有する
か、Ｒ８、Ｒ９、およびＲ１０は、水素原子、ハロゲン
原子、ニトロ基、ニトリル基、置換シリル基、置換ある
いは無置換のアルキル基、アルケニル基、アラルキル
基、アリール基、アミノ基、アゾメチン基、カルボニル
基、アルコキシ基、エーテル基、複素環基からなる群よ
り選ばれた基である。Ｘ３は、イオウ原子、スルホキシ
ド、スルホン、酸素原子、セレン原子からなる群より選
ばれた基である。）
【請求項４】前記式［１］−［３］中、Ｘ₁、Ｘ₂、Ｘ
₃がイオウ原子であることを特徴とする請求項１〜３の
いずれかに記載の有機発光素子。
【請求項５】前記式［１］−［３］中、Ｘ₁、Ｘ₂、Ｘ
₃がスルホキシドであることを特徴とする請求項１〜３
のいずれかに記載の有機発光素子。
【請求項６】前記式［１］−［３］中、Ｘ₁、Ｘ₂、Ｘ
₃がスルホンであることを特徴とする請求項１〜３のい
ずれかに記載の有機発光素子。